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气动运动链:/drl/wiki/index.php?title=Chembots_project 蠕动跳跃机器人: http://www.ritsumei.ac.jp/se/~hirai/research/softrobot-e.html B-Z反应: /watch?v=g3JbDybzYqkfeature=related EAP材料: /wiki/%E7%94%B5%E6%B4%BB%E6%80%A7%E8%81%9A%E5%90%88%E7%89%A9 Soft Robotics(软体机器人): /loi/SORO Whitesides Research Group: /index.php 1.先看一段视频 生物模型:蚯蚓在钻洞时,后部作为支撑点,而将前端钻入泥中,然后,前端膨胀,作为另一个锚定支点,将其后半部分拉向前去。 气动运动链是通过给机器人某些部分充气,改变其运动副刚度来实现机器人的滚动。目前这个团队正在通过化学反应的方式(如热膨胀,液气相变)来改变运动副刚度。 蠕动跳跃软体机器人 利用SMA变形,将稳态变为不稳态,重力势能转化为动能,机器人滚动。另外,可通过变形将外壳的弹性势能储存起来,然后瞬间释放,使机器人跳跃。 电活性聚合物(英语:Electroactive Polymers,缩写:EAP)是一类能够在电场作用下,改变其形状或大小的聚合物材料[1]。这类材料常见应用在执行器和传感器上。电活性聚合物的一个典型特性是能够在维持巨大受力作用的同时进行大幅度的变形。 SMA:形状记忆材料 聚合物凝胶 温敏性 自激振荡反应 许多人在研究 置于丙二酸、溴酸钠、硝酸混合溶液中,基于Belousov(科学家)-Zhabotinsky(生物物理学毕业生)反应(著名化学震荡反应),发生周期性伸缩变化 软体机器人简介 副标题 你也许想问 想法源于何处 功能如何实现 还有其他形式的吗 以后发展方向 我能不能也做一个 ? 背景介绍 软体机器人定义 软体机器人结构形式 驱动方式 国内外研究实例 未来挑战 如何自制 大纲 背景介绍 传统机器人、刚性模块、运动精确结构、刚性环境适应性比较差,在狭窄空间内的运动受到限制,无法通过尺寸小于机器人尺寸或者形状复杂的通道,这些缺点制约了刚性机器人在某些领域的应用,如军事侦察时处于隐蔽性希望侦察机器人能钻过墙缝、门缝等尺寸小,形状负载的通道;矿难、震灾救援中要求机器人能够深入分许进行探测;科学探测时时常要求机器人进入开口狭窄的空间等。 背景介绍 所以为了提高机器人的柔性,研究者为其在家更多的自由度,形成超冗余度机器人,使其具有一定的连续变形能力,例如蛇形机器人、仿象鼻机器人等,但其零部件仍然是刚体,不能改变自身尺寸。 软体机器人是综合了材料学与机器人学。 背景介绍 软体机器人模仿自然界中的软体动物,由承受大应变的柔软材料制成,具有无限多自由度和连续变形能力,可在大范围内任意改变自身形状和尺寸。由于对压力的低阻抗,软体机器人对环境具有更好的适应性等优点。 各种机器人特性对比 刚体 离散冗余度 软体 自由度 少 多 无限多 驱动器 少,离散 多,离散 连续 材料 金属、塑料 金属,塑料 橡胶,SMA,电活性聚合物 精确度 非常高 高 低 承载能力 高 较低 低 安全性 低 低 高 灵活性 低 高 高 工作环境 结构化环境 结构化非结构化 结构化非结构化 与障碍物相容性 无 好 最好 可控性 容易 中等 难 路径规划 容易 较难 难 定位检测 容易 较难 难 来源:软体机器人研究现状综述 软体机器人结构形式 结构形式 静水骨骼结构 肌肉性静水骨骼结构 其他结构 驱动方式 驱动方式 物理驱动 化学驱动 国内研究实例 浙江大学刘伟庭、方向生等人研制的仿生“蚯蚓”机器人。仿照蚯蚓波浪式运动机制,通过SMA,设计出了执行器,并且将若干执行器串联起来,通过执行器的动作循环模仿,实现了波浪式运动。 结构形式:静水骨骼结构 驱动方式:物理驱动 国外研究实例 哈佛大学George M. Whtesides实验室研制出的软体机器人,结构是由硅橡胶制成,通过往机器人内部输入压缩空气来控制四肢的膨胀和压缩从而实现行走、爬行、滑行等步态,其行进速度是0.5cm每秒。 其第二代则在本体上已有驱动装置,无需外部气源。并且负重能力得到提高,运动时可以负载3.4Kg,静态时可以负载8KG。 结构形式:肌肉性静水骨骼结构 驱动方式:物理驱动 图片来源:Soft Robotics/Whitesides Research Group/Harvard 未来挑战 设计多学科:材料、化学、微机电、液压、控制,且每个学科里都要尚未解决的问题; 依赖新型材料,在应力、应变、响应速度、寿命等都要缺陷、商业化水平低,不能

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