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轮足式仿生软体机器人设计与运动分析

轮足式仿生软体机器人设计与运动分析

Design and Motion Analysis of a Wheel-walking Bionic Soft Robot

Design and Motion Analysis of a Wheel-walking Bionic Soft Robot

doi:
10.3901/JME.2019.05.027
摘要:
基于自然界中弯曲蠕虫的运动原理,借鉴其结构特点,设计一种双腔结构的轮足式仿生蠕动软体机器人,利用硅橡胶材料的超弹性特征,通过在多气囊结构中充气挤压变形使软体机器人本体结构发生弯曲,周期性的充放气实现软体机器人的蠕动运动.引入轮足式设计,将软体机器人软体基体的蠕动运动转变为车轮的旋转运动,加快蠕动型机器人的运动速度,通过向软体基体双腔充入不同气压,实现大角度转弯.分析了蠕动机器人周期性的直线运动和转向运动过程,研究了机器人运动过程中的非线性力学特性,测试了软体基体双腔充气状态下变形量与气压的关系以及单腔状态下转弯角度与气压的关系,分析了软体机器人的最快行进速度和最小转弯半径,确定了软体机器人的运动性能.
作者 姚建涛 [1] 陈新博 [2] 陈俊涛 [2] 张弘 [2] 李海利 [2] 赵永生 [1]
Author: YAO Jiantao[1] CHEN Xinbo[2] CHEN Juntao[2] ZHANG Hong[2] LI Haili[2] ZHAO Yongsheng[1]
作者单位
  1. 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室 秦皇岛066004;先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室(燕山大学) 秦皇岛066004
  2. 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室 秦皇岛066004
期 刊: 机械工程学报 ISTIC EI SCI PKU CSSCI
Journal: Journal of Mechanical Engineering
年,卷(期) 2019, 55(5)
分类号 TG156
关键词: 软体机器人 知识脉络 轮足式 知识脉络 快速行进 知识脉络 运动研究 知识脉络
机标分类号
基金项目 国家自然科学基金,河北省自然科学基金京津冀合作专项
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