電磁致動(dòng)軟體機(jī)器人及其致動(dòng)機(jī)理的研究.pdf

1、軟體機(jī)器人是一種現(xiàn)代化的高科技機(jī)器人，它由柔軟的高分子材料加工而成。軟體機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)自由度高，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，它的這些優(yōu)越性吸引了國內(nèi)外眾多學(xué)者的目光，加快了軟體機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用。隨著實(shí)驗(yàn)研究的不斷深入，軟體機(jī)器人將逐漸打破傳統(tǒng)機(jī)器人的霸主地位，并在各個(gè)行業(yè)中的廣泛應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)了一種新型軟體機(jī)器人----電磁致動(dòng)軟體機(jī)器人，它具有體積小、質(zhì)量輕、行動(dòng)靈活、控制精確、遠(yuǎn)程操控等優(yōu)點(diǎn)。可應(yīng)用在軍事、探險(xiǎn)、救援、醫(yī)療等領(lǐng)域。本文基于電磁致

2、動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)，研發(fā)了電磁致動(dòng)軟體機(jī)器人，并對其進(jìn)行了靜力學(xué)分析以及物理樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于電磁致動(dòng)器減震的組合氣囊結(jié)構(gòu)，并使用LS-DYNA軟件對其三維模型進(jìn)行了仿真模擬;選型可應(yīng)用于電磁致動(dòng)軟體機(jī)器人的控制元器件并編寫控制程序。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴模仿蠶和尺蠖的蠕動(dòng)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并制作了可應(yīng)用于軍事偵察、災(zāi)難救援、醫(yī)療手術(shù)的電磁致動(dòng)軟體機(jī)器人，基于軟體機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)建立了靜力學(xué)模型，優(yōu)化了軟體機(jī)器人的設(shè)計(jì)尺寸

3、，制作了物理樣機(jī)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量、驗(yàn)證；⑵電磁致動(dòng)器在遠(yuǎn)距離時(shí)作用力較小，而在近距離時(shí)作用力很大，這些缺點(diǎn)嚴(yán)重的制約著電磁致動(dòng)器的發(fā)展。為了改進(jìn)這些缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種組合氣囊結(jié)構(gòu)，解決了電磁致動(dòng)器因頻繁吸合、彈開所引起的運(yùn)行穩(wěn)定性與工作壽命問題，并增大了軟體機(jī)器人的步幅，加快的前行速度；⑶使用ANSYS軟件對組合氣囊進(jìn)行建模和網(wǎng)格劃分，使用LS-DYNA軟件對模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了組合氣囊結(jié)構(gòu)對軟體機(jī)器人性能的