SMA柔性扭轉(zhuǎn)驅(qū)動器結(jié)構(gòu)形狀優(yōu)化與動態(tài)特性研究.pdf

1、隨著自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，在航空航天，醫(yī)療器械、微型機器人等領(lǐng)域?qū)︱?qū)動技術(shù)的要求越來越高，其中一方面就是對驅(qū)動器的小型輕量的要求。形狀記憶合金具有變形量大、輸出力（矩）大以及驅(qū)動電壓低的特點，而柔性機構(gòu)可以利用自身變形實現(xiàn)驅(qū)動，從而達到減少零件數(shù)量，減輕系統(tǒng)質(zhì)量以及減小系統(tǒng)尺寸的目的。因此，本文結(jié)合形狀記憶合金和柔性機構(gòu)，設(shè)計出基于形狀記憶合金和柔性結(jié)構(gòu)的驅(qū)動器，這樣的驅(qū)動器可以實現(xiàn)小型輕質(zhì)的要求，因而具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　

2、 本文簡要介紹了SMA驅(qū)動器的研究現(xiàn)狀以及柔性結(jié)構(gòu)的概念、分類和特點。并結(jié)合形狀記憶合金和柔性結(jié)構(gòu)，設(shè)計出了基于形狀記憶合金和柔性結(jié)構(gòu)的新型扭轉(zhuǎn)驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)方案。
　　 由于柔性結(jié)構(gòu)的形狀對驅(qū)動器的特性存在關(guān)鍵的影響，本文采用遺傳算法對對驅(qū)動器中的柔性結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。具體做法是：采用樣條曲線建立柔性結(jié)構(gòu)形狀的數(shù)學(xué)模型；采用有限元法分析柔性結(jié)構(gòu)在外力作用下的變形效應(yīng)；采用遺傳算法優(yōu)化柔性結(jié)構(gòu)的形狀。
　　 此外，柔性結(jié)構(gòu)的動