仿壁虎机器人脚掌的黏附性能研究及模拟微重力下黏脱附轨迹设计

发布时间：2018-08-28 13:17

【摘要】：失重环境下固体间的稳定接触是空间站舱内外航天员作业、在轨维修、空间碎片捕获等任务面临的共性问题,基于范德华力机制的刚毛黏附材料为解决上述问题提供了可能.本文介绍使用仿生高分子黏附结构研制仿壁虎机器人脚掌所面临的问题.用仿壁虎腿机构构成的黏附性能试验台,研究了黏附脚掌的刚度、尺寸和黏附轨迹与黏附力、实际接触面积间的关系,确定了脚掌黏附过程的稳定边界.用重力补偿法模拟整体失重环境,设计了脚掌黏脱附轨迹并实现了仿壁虎机器人在整体失重情况下的稳定黏附运动,为在轨微重力环境下仿壁虎机器人的黏附运动提供了基础数据.
[Abstract]:Stable contact between solids in weightlessness environment is a common problem faced by astronauts in and out of space station, on-orbit maintenance, space debris capture, etc. The rigid adhesion material based on van der Waals force mechanism provides the possibility to solve the above problems. In this paper, the problems of using bionic polymer adhesive structure to develop the soles of gecko robot are introduced. In this paper, the relationship between the stiffness, size, adhesion trajectory, adhesion force and actual contact area of the soles of the foot is studied by using the adhesive performance test bed of the imitation gecko leg mechanism, and the stable boundary of the adhesion process of the soles of the foot is determined. The gravity compensation method is used to simulate the whole weightlessness environment. The adhesion trajectory of the soles of the foot is designed and the stable adhesion motion of the Gecko imitation robot is realized under the condition of overall weightlessness. It provides the basic data for the adhesion motion of the Gecko robot in the orbit microgravity environment.
【作者单位】： 南京航空航天大学仿生结构与材料防护研究所;南京航空航天大学机电学院;南京航空航天大学航天学院;
【基金】：国家自然科学基金(51435008) 江苏省研究生培养创新工程基金(KYLX_0240) 中央高校基本科研业务费专项资助
【分类号】：TP242;V441

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本文编号：2209497