基于SMA驅(qū)動(dòng)的仿蚯蚓蠕動(dòng)式微型管道機(jī)器人的研究.pdf

1、微型管道機(jī)器人作為細(xì)小管道的一種有效的檢測(cè)工具已經(jīng)在工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域有了越來越廣闊的應(yīng)用空間。蠕動(dòng)式機(jī)器人由于驅(qū)動(dòng)方式較多，負(fù)載能力強(qiáng)，動(dòng)作可靠且易于微型化，近年來成為微型管道機(jī)器人領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，但是傳統(tǒng)的SMA蠕動(dòng)式微型管道機(jī)器人具有步距較小，速度較低且難以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)等缺點(diǎn)。 本文針對(duì)以上問題設(shè)計(jì)了一種基于SMA的蠕動(dòng)式微型管道機(jī)器人。該機(jī)器人由多個(gè)相同模塊組成，通過各模塊之間的有規(guī)律的伸縮以及運(yùn)動(dòng)表面的摩擦力實(shí)現(xiàn)仿蚯蚓的

2、蠕動(dòng)式運(yùn)動(dòng)。機(jī)器人由并聯(lián)式SMA驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，可以提供較大的步距和牽引力。并聯(lián)式SMA驅(qū)動(dòng)器由3根SMA彈簧構(gòu)成，不僅可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的水平運(yùn)動(dòng)，也可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)，適合在柔軟、狹窄的環(huán)境下運(yùn)行。該機(jī)器人采用一種新的控制方式，可以克服傳統(tǒng)SMA蠕動(dòng)機(jī)器人伸長速度較慢的缺點(diǎn)，提高了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)性能。 本文的主要工作包括：機(jī)器人運(yùn)動(dòng)機(jī)制的確定，蠕動(dòng)式機(jī)器人各種驅(qū)動(dòng)方式的比較；SMA驅(qū)動(dòng)器的特性分析及SMA彈簧驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)；機(jī)器人