高強(qiáng)度水壓人工肌肉研制與驅(qū)動特性試驗研究.pdf

1、水下機(jī)器人是海洋開發(fā)中不可缺少的工具，水下作業(yè)機(jī)械手是其關(guān)鍵技術(shù)之一。目前水下機(jī)械手的驅(qū)動主要采用液壓缸或者液壓馬達(dá)。雖然技術(shù)比較成熟，但是仍存在活塞桿受海水侵蝕以及環(huán)境污染等問題。隨著人工肌肉的發(fā)展，人們提出使用水壓人工肌肉驅(qū)動水下作業(yè)機(jī)械手。
　　 水壓人工肌肉與傳統(tǒng)的驅(qū)動器相比，它具有力質(zhì)量比大、響應(yīng)速度快、工作效率高、能與水下環(huán)境兼容等優(yōu)點。因此，本文進(jìn)行水壓人工肌肉的研制，并通過仿真分析和實驗來探究其驅(qū)動特性。

2、　　 本文第一章主要分析了水下作業(yè)機(jī)械手在工業(yè)中的應(yīng)用，得出水壓人工肌肉作為機(jī)械手驅(qū)動機(jī)構(gòu)的可行性。分析氣動和水壓人工肌肉的研究情況，以及人工肌肉在機(jī)器人和其他機(jī)械結(jié)構(gòu)中作為驅(qū)動器的事例。提出本文主要研究內(nèi)容。
　　 本文第二章分析了水壓人工肌肉的幾何結(jié)構(gòu)，得出了各個參數(shù)之間的關(guān)系。并且根據(jù)與氣動人工肌肉結(jié)構(gòu)和工作原理的相似性，得到水壓人工肌肉輸出力與供水壓力和肌肉收縮率的關(guān)系。通過上述的數(shù)學(xué)模型，建立水壓人工肌肉的仿真模型，

3、分析了水壓人工肌肉在不同參數(shù)下的動態(tài)特性。
　　 本文第三章設(shè)計了水壓人工肌肉驅(qū)動特性實驗系統(tǒng)，其中包括驅(qū)動控制系統(tǒng)為人工肌肉提供高壓水，電液比例加載系統(tǒng)為人工肌肉提供負(fù)載力，測試臺以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為人工肌肉實驗提供平臺并完成數(shù)據(jù)采集，最后設(shè)計動態(tài)實驗方案，為實驗提供基礎(chǔ)。
　　 本文第四章介紹了水壓人工肌肉的設(shè)計制作過程，包括人工肌肉關(guān)鍵部件橡膠管、編織網(wǎng)和端部接頭的材料選擇，編織網(wǎng)參數(shù)的選擇以及制作工藝。完成肌肉端部