一种基于粘滑运动原理的微小型机器人建模与实验

李伟达; 李娟; 胡海燕; 李满天; 孙立宁

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一种基于粘滑运动原理的微小型机器人建模与实验

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为实现微小型机器人的精密运动定位,提出一种基于粘滑运动原理的足式微小型机器人.机器人足由双压电膜驱动,本身为空间不等截面的弹性梁结构.首先建立了柔性足的有限自由度模型和机器人系统的动力学模型.然后根据粘滑驱动中的粘滞和滑移过程的不同特点,分别对粘滞过程的静力学与滑移过程的瞬态动力学进行了分析,得到了机器人运动位移、分辨力与驱动电压之间的关系,并分析了粘滞-滑移过程中摩擦力的变化以及足尖的状态切换过程.分析结果表明,在粘滞阶段,基体的静态位移与驱动电压近似呈线性关系,且随驱动电压的增高而增大;在滑移阶段,由于柔性足的振动及振动与摩擦力的耦合关系,足端的滑移距离及基体位移与驱动电压之间存在非线性关系.建立了机器人样机,对机器人的运动分辨力和位移响应进行了测试,实验数据显示,基于粘滑运动原理,机器人可以实现0.88μm的高运动分辨力.

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来源
《机器人》 |2012年第2期|182-189|共8页
作者
李伟达; 李娟; 胡海燕; 李满天; 孙立宁;
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作者单位

苏州大学机电工程学院;

江苏苏州215021;

哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室;

黑龙江哈尔滨150080;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类机器人;
关键词
微小型机器人; 粘滑原理; 双压电膜; 瞬态动力学;

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