仿章鱼腕柔性机械臂设计与研究
仿生柔性机械臂是从自然界软体动物的运动功能中获得灵感,基于功能仿生和结构仿生原理研制的新型机械臂。具有灵活性好、柔韧性高、运动范围广、能在非结构化环境中工作等优点,在航天和深海探测领域有较好的应用前景。
本文针对水下非结构环境下操作对柔性机械臂的柔性大变形要求,基于章鱼腕肌肉结构的分析,研制出一种SMA丝驱动的仿生柔性机械臂,对其提出一种控制方法并对其进行试验研究。首先,本文以章鱼腕足为仿生蓝本,在研究其生物学特性、肌肉组织和运动机理的基础上,设计一种SMA丝驱动的仿章鱼腕柔性机械臂结构,并在结构设计的基础上建立其柔性变形运动的力学模型获取SMA丝的应力和柔性机械臂弯曲角度的关系方程。