可控三维运动的软体驱动器仿真与试验

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.

关键词：模块化、软体驱动器、有限元分析、仿生

所属期刊栏目：54

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金资助项目61633004,61403012

在线出版日期：2018-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：11-18