国家自然科学基金(60675052)
- 作品数：5 被引量：30H指数：3
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- 形状记忆合金驱动仿生吸盘的设计、建模与实验被引量：1
- 2009年
- 为了克服现有爬壁机器人负压吸附装置不易微小型化的缺点,在归纳生物负压吸附器官结构特点的基础上,采用新型功能材料形状记忆合金(SMA)作为驱动器设计了一种仿生吸盘.基于SMA材料本构关系、弹性板变形理论和理想气体状态方程,建立了该吸盘的负压产生模型,并用Matlab/Simulink对负压产生过程进行了仿真分析.结果表明,在SMA驱动电流为4.75 A时,吸盘内的稳态负压可达14 kPa,并且该吸盘体积小、无噪声,可作为微型爬壁机器人吸附装置.
- 胡冰山王立文付庄赵言正
- 关键词：形状记忆合金仿生吸盘爬壁机器人
- 差动式形状记忆合金驱动器驱动的仿生吸盘被引量：6
- 2010年
- 为促进爬壁机器人负压吸附机构的微型化和小型化,根据生物负压吸附器官的结构特点,设计了一种形状记忆合金(SMA)驱动器驱动的仿生吸盘.由于SMA响应速度慢,为加快负压响应,仿生吸盘采用差动式SMA弹簧驱动器驱动,并引入电阻反馈监测SMA相变程度,设计了一种变结构控制器控制SMA加热电流.仿真和实验结果表明:该吸盘产生负压较快,并具有一定的吸附能力,能够作为微型和小型爬壁机器人的吸附机构.
- 胡冰山吴明晖付庄赵言正
- 关键词：形状记忆合金仿生吸盘爬壁机器人
- 一种在驱动轮打滑情况下爬壁机器人动力学建模方法被引量：12
- 2007年
- 分析了轮式爬壁机器人(WWCR)在壁面作业容易发生打滑的原因,在建立其理想纯滚动假设条件下的动力学模型基础上,基于车辆动力学理论,引入单个驱动轮的动力学方程,提出了一种在驱动轮打滑情况下WWCR的动力学建模方法.仿真算例表明,吸盘吸附力和壁面附着系数对WWCR运动轨迹影响非常大;在复杂的壁面环境下,可通过对吸盘吸附力和驱动轮力矩的协调控制,合理调节轮子的打滑程度,获得尽可能大的附着系数,并弥补打滑造成的运动轨迹偏移,从而获得良好的壁面运动性能.该建模方法为WWCR在打滑情况下的运动控制和路径规划提供了理论研究基础.
- 钱志源付庄赵言正
- 关键词：打滑动力学滑转率
- 一种壁面牵引移动式玻璃幕墙清洗机器人被引量：11
- 2006年
- 提出了一种新颖的平面玻璃幕墙清洗机器人结构设计原则,据此设计了2个自身无行走机构并依靠壁面牵引移动的清洗机器人系统.机器人吸附在壁面上,在楼顶卷扬机的牵引作用下依靠自身重力沿壁面下滑,同时完成清洗作业,并通过双负压吸盘的交替吸附跨越突起的水平窗框障碍.为提高机器人的工作能力,进行了作业安全分析,并研究了吸盘吸附力的调整控制方法.现场试验表明机器人能有效完成幕墙清洗任务,具有机构简单、效率高、成本低、清洗效果好的特点.
- 钱志源刘仁强赵言正付庄
- 关键词：清洗机器人玻璃幕墙越障
- 带仿生吸盘的微型爬壁机器人设计及其吸附特性被引量：3
- 2009年
- 针对现有爬壁机器人负压吸附装置不易微小型化的缺点,通过归纳生物负压吸附器官的结构特点,应用新型功能材料形状记忆合金作为驱动器设计了一种仿生负压吸盘,并以该吸盘为吸附机构,设计了一种微型爬壁机器人.在对仿生吸盘中的弹性体板作受力分析的基础上建立了该吸盘负压产生模型,并分析了机器人在垂直壁面上运动的安全性条件.实验表明,该仿生吸盘能作为的微型爬壁机器人的吸附机构,带仿生吸盘的微型爬壁机器人能在倾斜玻璃壁面上爬行.
- 胡冰山王立文付庄赵言正
- 关键词：形状记忆合金吸盘仿生
