面向复杂环境的软体机器人的设计和研究

被引量 : 0次 | 上传用户:xielidan2005
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着人们对复杂环境的探索的需求越来越多,比如灾后救援、军事侦察、管道巡检等,对机器人的环境适应力要求也越来越高,而传统的刚性机器人难以满足这类场景的使用要求。软体机器人因其制备材料带来的优势,使其不仅能够弥补传统刚性机器人的不足,还扩展了机器人的应用领域。相关理论和应用研究对软体机器人的发展具有重要的意义。根据对软体机器人研究现状的分析,出了一种面向复杂环境的混合驱动的软体机器人,并且对软体机器人结构进行了设计。根据气压驱动的致动原理,对软体机器人的软体致动器进行了设计。基于Yeoh应变能密度理论,确定了硅胶材料的Yeoh模型参数。利用ABAQUS分析了软体致动器的纤维缠绕方式、纤维间距、壁厚、气腔大小、气腔形状等参数对软体致动器性能的影响。基于纤维的不可伸长性,建立了纤维缠绕模型;根据软体致动器的形变几何关系和虚功原理,对软体致动器进行了弯曲力学建模,得到气压和弯曲角度的关系;采用常曲率微分关系和D-H法,对软体致动器末端运动空间进行分析。为实现对软体致动器弯曲性能的测试和软体机器人的运动控制,设计了自动性能测试系统和控制系统。两套系统均由上位机、硬件控制电路、气动回路组成。上位机采用MATLAB GUI进行编写;硬件控制电路主要由主控板、功率元件、传感器等组成;搭建了可控流速的气动回路;基于实验数据,采用BP神经网络和多项式拟合对软体致动器的气压和弯曲角度进行拟合预测;通过PID控制器对驱动气压进行精准控制。为验证软体致动器和软体机器人的结构和设计的可行性,对软体致动器的制造工艺进行了探索;制备了软体致动器和软体机器人的样机模型;通过搭建软体致动器测试平台,验证了弯曲力学模型的准确性和有限元仿真的可靠性;通过实验证明了BP神经网络和多项式拟合能够较好的预测软体致动器的角度;搭建了不同的环境,测试了软体机器人在碎石、沙地、草地和管道等环境下的通过能力。通过实验证明了本文出的软体机器人不仅具有良好的运动性能,还能适应各类复杂的工作环境。
其他文献
为全面了解三峡库区小型鱼类优势物种似鳊(Pseudobrama simoni)群体的遗传结构,利用线粒体细胞色素b(Cyt b)基因序列分析了三峡库首的太平溪(干流)、青干河(支流)和袁水河(支流),库中的万州(干流)和甘井河(支流)以及库尾的木洞河(支流)和嘉陵江(支流)共7个似鳊群体的遗传多样性、群体之间的遗传分化情况和种群的历史动态。结果显示,三峡库区似鳊群体遗传多样性较低,单倍型多样性为0
2020年新冠疫情的爆发,对世界政治稳定,经济发展,人类安全构成严峻威胁和挑战,面对突如其来的疫情,中国共产党带领中国人民坚持以人为本,生命至上,开展波澜壮阔的抗疫斗争,迅速控制疫情的泛滥。相对于美国等世界其它主要经济体的疫情泛滥,中国的抗疫成就可谓“这边风景独好”。中国的问题关键在党,中国抗疫的成功实践,既彰显了中国特色社会主义的制度优势和中华民族一方有难,八方支援的精神力量,更凸显了中国共产党
研究背景及目的:咳嗽是呼吸科门诊常见的症状,依据咳嗽病程时长,可分为急性咳嗽、亚急性咳嗽及慢性咳嗽3种类型。咳嗽变异性哮喘(CVA)、嗜酸性粒细胞性支气管炎(EB)、上气道咳嗽综合征、胃食道反流性咳嗽及变应性咳嗽(AC)是慢性咳嗽最常见的病因。既往研究显示,气道炎症的评估尤其是嗜酸粒细胞(Eos)性气道炎症的评估对于亚急性与慢性咳嗽患者的诊治具有重要的指导意义。呼出气一氧化氮(FeNO)与诱导痰细
报纸
集成测试是软件测试的重要环节,如何决定类的集成顺序是面向对象集成测试难解决的问题之一。已有研究成果证实了基于搜索的类集成测试序列生成方法的有效性,但存在收敛速度慢、寻优精度低的问题。灰狼优化算法( Grey Wolf Optimizer, GWO) 中狼群易聚集在相近的区域,易早熟收敛,算术优化算法(Arithmetic Optimization Algorithm, AOA)是新近提出的新型元启
<正>散文历来是高中语文教学的重要内容之一。因其文类的特殊性而呈现出一种"无特征"[1]的状态,如王荣生教授所言——散文是一种兼具文学与文章性质的两栖性文体。这种摇摆的两栖性容易模糊教师的视线,以致在教学内容的选择上可能形成两种倾向:或偏向散文的实用功能而忽视审美价值,或侧重散文的审美功能而忽视实用价值。[2]因此,散文教学对大多数语文教师而言,是一个值得反复斟酌的过程。
期刊
教师对学生进行评价是教学过程中必不可少的重要环节,评价在教学过程起有效调节、监控与反馈的作用,有助于教学效果的有效达成。教师评价素养是教师对学生学习及表现进行评价时必需的专业评价素质与评价能力,是教师必须具备的重要教育专业技能。近几年来,英语学科核心素养的发展与培育受到了广泛的重视与关注,对学生核心素养要求的不断提高间接要求教师提高教师评价素养,建立与学生核心素养发展相匹配、相适应的教师评价素养。
学位
伴随着统编历史教材在全国的推行和使用,高中历史教师或多或少都出现了一些不适应的情况。而教材作为教师进行教学活动的主要依据,决定了它在教学过程中的重要地位。因此,如何提升对统编教材的适应性,成为目前高中历史教师所要解决的关键问题之一。关于高中历史教师对统编教材适应性的提升研究:在理论上,为教师适应性研究提供新视域;在实践上,有利于历史教材的进一步编制和完善,有利于指导教师的教学实践和提升高中历史教师
<正>鳙(Aristichthys nobilis)属鲤形目(Cypriniformes)、鲤科(Cprinidae)、鲢亚科(Hypophthalmichthyinae),是我国传统的“四大家鱼”之一,其自然分布区主要在中国大陆长江和珠江流域,其他水体中也有分布。自二十世纪五十年代我国突破四大家鱼人工繁殖技术后,鳙逐渐成为我国乃至世界主要淡水鱼类养殖种类。
期刊