SMA人工肌肉软体机器人的变形控制与运动机理研究

发布时间：2021-03-12 19:37

　　由于软体机器人具有更接近生物的柔软特性,具备机动灵活的运动能力和良好的适应性,因此软体机器人吸引了众多研究人员的关注。软体机器人作为一个横跨工程学、材料学、数学等多学科交叉领域,其在促进科学技术发展上具有巨大潜力。本论文围绕形状记忆合金（SMA）人工肌肉软体机器人的变形控制与运动机理,开展了 SMA人工肌肉的仿生设计和制备工艺研究、SMA人工肌肉的建模分析与变形控制研究、SMA人工肌肉驱动的软体机器人的多模步态分析研究、SMA人工肌肉驱动的软体机器人的路径规划研究。本文的主要研究内容和成果如下:1)通过对肌肉的仿生学研究,设计SMA人工肌肉驱动器,为软体机器人的快速设计提供基础。选取具有高能量密度、低噪声、结构紧凑等优势的SMA丝作为驱动器的骨架,结合3D打印技术和智能材料技术,通过浇铸工艺设计并制作了两种SMA人工肌肉驱动器:单侧式SMA人工肌肉驱动器和双侧式SMA人工肌肉驱动器。M-型配置的SMA丝骨架使得单侧式SMA人工肌肉驱动器在紧凑性、输出应变和外接导线时具有较好的优势。单侧式SMA人工肌肉驱动器仅能够在单侧运动,且其初始状态是弯曲态。通过响应频率和弯曲幅度实验,对单侧式SM... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：154 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１基于自由度和材料的机器人分类，阴影区代表空集［１（）］??

图１．２关键字包含‘Ｓｏｆｔ?Ｒｏｂｏｔ’的文章（按年份划分）（引自Ｓｃｏｐｕｓ数据库，截止２０】８．５．３０）??

图１．４基于绳索驱动的仿章鱼机器人ｌ６１］

【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于蜂巢气动网络的软体夹持器抓取策略研究[J]. 王宁扬,孙昊,姜皓,陈小平,张昊翀.  机器人. 2016(03)
[2]软体机器人研究综述[J]. 何斌,王志鹏,唐海峰.  同济大学学报(自然科学版). 2014(10)

博士论文
[1]复杂地形环境中四足机器人行走方法研究[D]. 张帅帅.山东大学 2016
[2]一种可模块化组装柔体机器人的柔性智能模块化结构[D]. 金虎.中国科学技术大学 2016
[3]辐射对称仿生柔体机器人协同推进机理及实现技术[D]. 毛世鑫.中国科学技术大学 2014
[4]NiTi 形状记忆合金微—宏观本构模型及其应用[D]. 龙血松.重庆大学 2014
[5]具有多运动模式的可变形软体机器人研究[D]. 杜勇.中国科学技术大学 2013
[6]智能变形飞行器结构实现机制与若干关键技术研究[D]. 董二宝.中国科学技术大学 2010

硕士论文
[1]基于流体管道冷却的SMA柔性驱动器设计与实验[D]. 苏夏.中国科学技术大学 2016
[2]柔性机械臂的运动学和动力学建模及视觉伺服控制[D]. 俞晓瑾.上海交通大学 2013



本文编号：3078863