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伴隨著機(jī)械制造、材料研發(fā)和控制技術(shù)的高速發(fā)展以及仿生學(xué)的深入研究，軟體機(jī)器人得到了越來越多的關(guān)注。相對(duì)于剛性機(jī)器人而言，軟體機(jī)器人具有在非結(jié)構(gòu)復(fù)雜環(huán)境中與難以用準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型加以描述的復(fù)雜多變對(duì)象進(jìn)行交互作業(yè)的能力，而且這類軟體機(jī)器人一般具有充分的柔順性、適應(yīng)性、超冗余或無限自由度，甚至可以任意改變自身形狀和尺寸以適應(yīng)環(huán)境和目標(biāo)。
針對(duì)軟體機(jī)器人結(jié)構(gòu)化分析困難的問題，對(duì)軟體機(jī)器人氣腔耦合結(jié)構(gòu)、嵌入式加強(qiáng)材料以及充氣狀態(tài)下的彎曲變形等方面進(jìn)行了研究，提出了一種新型的長(zhǎng)臂式仿生軟體機(jī)器人結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為多腔、多節(jié)耦合，可以實(shí)現(xiàn)任意方向的大范圍彎曲。通過力矩平衡方程建立了長(zhǎng)臂式仿生軟體機(jī)器人的靜態(tài)模型及主動(dòng)彎曲數(shù)學(xué)模型，并實(shí)現(xiàn)了基節(jié)的各個(gè)力矩的數(shù)值化近似求解。采用上、下位機(jī)控制思想，基于ITV氣壓比例閥搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并設(shè)計(jì)、制作了軟體機(jī)器人樣機(jī)進(jìn)行測(cè)試。研究結(jié)果表明，彎曲運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真曲線基本一致，由此驗(yàn)證了理論模型的正確性。
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