可控三维运动的软体驱动器仿真与试验

• 作者: 文力 王田苗 谢哲新 龚哲元
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 模块化 软体驱动器 有限元分析 仿生
• 年，卷（期）: 2018,（21）
• 所属期刊栏目: 机构学与机器人
• 页码范围: 11-18
• 页数: 8页
• 分类号: TP242
• 字数: 4330字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2018.21.011

摘要

介绍一种多自由度,可以在空间内任意运动的三维软材料仿生驱动器.利用有限元分析软件对三维软体驱动器进行了设计优化,针对驱动器制作材料以及气腔截面形状、腔道壁厚进行了有限元仿真分析.通过软体驱动器结构仿真分析,结果表明半圆形腔道软体驱动器能提供更高的变形气压和刚度,而环形腔道则能给软体驱动器带来较低的变形气压和柔性.三维软体驱动器使用较高硬度材料、半圆形腔道能够在给定气压下获得更大的刚性及输出力;低硬度材料、较小壁厚的环形腔道能够在给定气压下获取更好的柔性和灵活性.根据仿真优化结论,制造出在低气压下灵活运动并具有一定载荷能力的软体驱动器模块.为测试软体驱动器模块的性能,设计一系列运动学以及力学试验,包括软体驱动器在气压下的弯曲试验、气压与软体驱动器输出力与刚度的测量试验.最后,通过试验展示了软体臂三维运动以及抓持不同物体的性能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王田苗	北京航空航天大学机械工程及自动化学院	295	5727	37.0	65.0
2	文力	北京航空航天大学机械工程及自动化学院	13	114	5.0	10.0
3	谢哲新	北京航空航天大学机械工程及自动化学院	2	1	1.0	1.0
7	龚哲元	北京航空航天大学机械工程及自动化学院	2	1	1.0	1.0