電磁致動軟體機器人及其致動機理的研究.pdf

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

2、動器的驅(qū)動特點，研發(fā)了電磁致動軟體機器人，并對其進行了靜力學(xué)分析以及物理樣機的實驗驗證;設(shè)計了一種應(yīng)用于電磁致動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行了仿真模擬;選型可應(yīng)用于電磁致動軟體機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特點，設(shè)計并制作了可應(yīng)用于軍事偵察、災(zāi)難救援、醫(yī)療手術(shù)的電磁致動軟體機器人，基于軟體機器人的結(jié)構(gòu)特點建立了靜力學(xué)模型，優(yōu)化了軟體機器人的設(shè)計尺寸

3、，制作了物理樣機并進行了實驗數(shù)據(jù)測量、驗證；⑵電磁致動器在遠距離時作用力較小，而在近距離時作用力很大，這些缺點嚴重的制約著電磁致動器的發(fā)展。為了改進這些缺點，本文設(shè)計了一種組合氣囊結(jié)構(gòu)，解決了電磁致動器因頻繁吸合、彈開所引起的運行穩(wěn)定性與工作壽命問題，并增大了軟體機器人的步幅，加快的前行速度；⑶使用ANSYS軟件對組合氣囊進行建模和網(wǎng)格劃分，使用LS-DYNA軟件對模型進行動態(tài)模擬，根據(jù)模擬結(jié)果進一步證實了組合氣囊結(jié)構(gòu)對軟體機器人性能的