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题名面向空间站复杂环境的尖端生长型气动软体机器人设计
被引量：5
- 1
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作者
李朋春
陈萌
彭福军
郭国仁
周德开
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机构
上海市空间飞行器机构重点实验室
哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室
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出处
《液压与气动》
北大核心
2022年第2期116-123,共8页
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基金
上海市科学技术委员会资助(18DZ2272200)
中国博士后创新人才支持计划资助(BX20190097)。
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文摘
空间站内部具有空间狭小、仪器精密的环境特点,检修中广泛采用的刚体机器人或机械臂,存在环境顺从性差、刚性冲击大等局限性。提出一种气压驱动的仿“藤蔓”生长型软体机器人,其生长通过内部气压驱动的薄膜尖端外翻实现,并利用线驱动转弯关节实现机器人的尖端转向,这种新型的运动方式不仅使机器人具备了更加优越的运动性能,也实现了其主动控制下可调的连续转向。建立了转弯运动学模型,以90%以上的精度预测了机器人的转弯角度,进一步改善了软体机器人的控制精度;通过有限元手段进行了机器人的转弯性能分析,完成了原理样机的制作并开展多障碍运动实验。实验中机器人实现了目标的趋向和障碍的躲避,在空间站的无伤探测和维修等任务中具有极高的应用潜力。
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关键词
气动软体机器人
尖端生长型机器人
仿“藤蔓”软体机器人
运动学模型
有限元分析
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Keywords
spneumatic soft robot
tip-growing robot
vine-like robot
kinematics model
finite element analysis
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分类号
TH138
[机械工程—机械制造及自动化]
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
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题名一种仿乌龟的气动软体四足机器人设计与实现
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作者
吴雨昕
钟伟
李露伟
邵将
顾小玉
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机构
江苏科技大学机械工程学院
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出处
《液压与气动》
北大核心
2025年第2期118-127,共10页
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基金
江苏高校“青蓝工程”资助(024-1024902403)。
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文摘
为了应对气动仿生机器人在越障和爬行等步态控制方面的挑战,设计了一种仿红耳滑龟的四足气动软体爬行机器人。该机器人包含四个两段式气动网格结构的软体驱动器,用以模拟龟腿的结构和运动。基于有限元分析对该结构参数进行了分析和优化;进行了不同时序控制下的单腿性能测试;测试了软体机器人在直行爬行、转弯和面对障碍物时的运动性能。结果表明,软体机器人具有卓越的适应能力和稳定性能,直线爬行最大速度可达到50 mm/s,在刚性表面转弯可达到45(°)/s,可以跨越高度为25 mm的障碍物。其卓越的适应性和稳定性能使其在搜救、探测和检查等领域具有实际应用潜力。
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关键词
气动软体机器人
气动网格驱动器
仿龟腿结构
障碍物跨越
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Keywords
pneumatic soft robot
pneu-net actuator
turtle-like leg structure
obstacle-crossing
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分类号
TH138
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名基于视觉的软体机器人位姿测量与控制
被引量：2
- 3
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作者
张俊
胡俊峰
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机构
江西理工大学机电工程学院
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出处
《现代制造工程》
CSCD
北大核心
2024年第5期39-47,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52165011,51865016)
江西省自然科学基金重点项目(2020ACBL204009)
江西省自然科学基金项目(20212BAB204028)。
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文摘
气动软体机器人具有良好的灵活性和安全性,适合在非结构化的复杂环境中执行任务。因为很难在软体机器人上安装传感器来直接测量形状和位姿,故难以实现精确的位置控制,其运动精度一般远低于传统刚性机器人。针对上述问题,提出了一种基于视觉的软体机器人形状重建、位姿测量以及逆运动学控制的方法。实验结果表明,采用该方法的软体机器人末端执行器位置的均方根误差小于6 mm,测量关键点位置误差小于2.80 mm,整体形状的位置偏差为1.67 mm,弯曲角度、偏转角度平均误差分别为3.6°和3.4°,控制到达期望位置和角度的最大误差分别为3.47 mm和0.24°。实验结果表明所提出的位姿测量和控制方法对提高软体机器人的运动精度和工作能力有很大的作用。
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关键词
气动软体机器人
形状重建
位姿测量
逆运动学控制
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Keywords
pneumatic soft robot
shape reconstruction
posture measurement
inverse kinematic control
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名气动软体管道机器人步态规划与实验
被引量：3
- 4
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作者
宋懋征
刘晓敏
赵云伟
田德宝
秦鹏
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机构
北华大学机械工程学院
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出处
《机床与液压》
北大核心
2022年第11期41-45,共5页
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基金
吉林省教育厅科学技术研究项目(JJKH20220049KJ)
北华大学研究生创新计划项目(北华研创合字【2021】044)。
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文摘
采用自主研发的2种软体驱动器研制一种气动柔性管道机器人,并根据作业任务,规划两种运动步态,分别是快速移动步态和载荷作业步态;利用运动学实验平台进行机器人的运动实验,验证了步态的合理性与准确性。结果表明:应用规划的步态,机器人可在不同工况下、不同截面形状和直径的管道内爬行,高效稳定地完成作业任务;快速移动步态下机器人最大速度可达5.50 mm/s,载荷作业步态下机器人最大负载能力为10 N。
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关键词
气动软体管道机器人
步态规划
运动性能
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Keywords
Pneumatic soft pipeline robot
Gait planning
Motion performance
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分类号
TH138.5
[机械工程—机械制造及自动化]
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