仿生机器人的发展应用

1. 仿生机器人的发展应用

2. 蚯蚓的运动机制

仿蚯蚓蠕动式机器人运动的模型和力学分析

A．仿蚯蚓蠕动式机器人的直线运动机制

仿蚯蚓蠕动式机器人的转弯运动理论分析 B.

。本文设计的仿蚯蚓蠕动式机器人系统由多个模块组成，每个

模块具有相同的结构和参数，中心处安装一根有一定弹性的软芯起到一

定的

支撑作用。机器人由三根并联的SMA弹簧驱动器进行驱动

微型管道机器人的驱动方式大致有以下几种8?：微型电机驱动、 压电驱动、形状记忆合金(SMA)驱动、气动驱动、磁致伸缩驱动、电磁驱动、 橡胶驱动、电流变液驱动、热力驱动、光驱动、静电驱动、微波驱动、超声 波驱动、超导驱动、金属氢化物驱。 3．1蠕动式机器人常用驱动方式的比较

驱动类型优点缺点

SMA驱动功率／重量比大；结构简单； 散热较慢：

易于控制；低压驱动工作频率较低 压电驱动可完成精确控制(亚微米级)； 应变量较小

刚性高；频率高： 驱动电压较高 可轻易获得较大推动力 电机驱动原理简单需要减速装置 不易于小型化

电磁驱动结构原理简单：控制方便体积较大

性能稳定；输出力大能量消耗较大 气动驱动驱动力较大体积较大 结构复杂 SMA驱动器 电磁驱动

放在磁场中的载流导体要受到洛仑

兹力：，=侣￡sin口。其中，J为电 流强度，B为磁场强度，三为导体长度，口为磁场方向与电流方向的夹角， 安培力F的方向垂直于B与，所决定的平面。利用这一原理可以制造电磁驱 动器。

日本香川大学和名古屋大学研制出采用电磁驱动的管道水下机器人B扪， 如图1．4所示。电磁驱动的工作原理为：线圈产生平行于前进方向的交变的

电磁场，永久磁铁产生的旋转振动作为推进驱动力。永久磁铁驱动弹性鳍摆