磁性PVA水凝胶软体机器人电磁驱动关键技术研究

发布时间：2024-06-27 22:08

　　软体机器人作为机器人领域研究中的重要内容,具有运动灵活、自由度高、环境适应能力强等特点,在生物工程、公共医疗以及军事领域应用广泛。智能水凝胶作为一种具有代表性的智能柔性材料,具有含水量高、柔软、力学特性强和良好的生物相容性,是最理想的软体机器人基体材料。本文以自主研发的Fe3O4/PVA磁性水凝胶为对象,以其作为软体机器人的基体,研究了一种软体机器人的组合线圈外磁场无揽驱动方法。首先,对Fe3O4/PVA磁性水凝胶进行制备与性能分析。采用水凝胶物理交联方式中的冻融法制备了不同组分配比的Fe3O4/PVA磁性水凝胶,通过对掺杂不同含量Fe3O4粒子和不同冻融次数的磁性水凝胶性能的研究,获得了具有良好溶胀性能和力学能以及磁学性能的磁性水凝胶作为软体机器人的基体材料。接着,以下两种线圈的组合是本文另一主要研究的重点,也就是亥姆霍兹与麦克斯韦。在对两种线圈的磁场原理的产生的分析基础之上,对新型的软体机器人以及该组合线圈外部磁场进行分析,得到外磁场驱动理论和均匀梯度磁场。基于以上研究两种组合线圈可产生新型软体机器人的驱动梯度磁力与磁转矩。本文最后进行了仿真验证理论结果,采用的方法是利用ANSYS...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1软体机器人手套实物图

第1章绪论3图1.1软体机器人手套实物图Fig.1.1Softrobotglovespicture具有划时代性的杰出代表作来自于2016年的哈佛大学的学者贡献的软体机器人，研究员们命名该软体机器人为Octobot[10]。该机器人具有代表性的特点在于解决了控制电路与整合电源的一直....

图1.2章鱼机器人Octobot实物图

第1章绪论3图1.1软体机器人手套实物图Fig.1.1Softrobotglovespicture具有划时代性的杰出代表作来自于2016年的哈佛大学的学者贡献的软体机器人，研究员们命名该软体机器人为Octobot[10]。该机器人具有代表性的特点在于解决了控制电路与整合电源的一直....

图1.3Vine-Link机器人在不同地形移动Fig.1.3Vine-LinkRobotsmoveondifferentterrain

沈阳工业大学硕士学位论文4图1.3Vine-Link机器人在不同地形移动Fig.1.3Vine-LinkRobotsmoveondifferentterrain目前国内许多高校也纷纷投入软机器人研究领域，并取得了一系列的成果。北京航空航天大学以及南京理工大学等团队已经通过气压驱动....

图1.4北航气动抓持器Fig.1.4PneumaticgripperofBeihanguniversity

沈阳工业大学硕士学位论文4图1.3Vine-Link机器人在不同地形移动Fig.1.3Vine-LinkRobotsmoveondifferentterrain目前国内许多高校也纷纷投入软机器人研究领域，并取得了一系列的成果。北京航空航天大学以及南京理工大学等团队已经通过气压驱动....

本文编号：3995999