机械工程学报 ›› 2018, Vol. 54 ›› Issue (15): 1-14.doi: 10.3901/JME.2018.15.001
• 机构学及机器人 • 下一篇
闫继宏1,2, 石培沛1,2, 张新彬3, 赵杰1,2
收稿日期:
2017-11-08
修回日期:
2018-03-16
出版日期:
2018-08-05
发布日期:
2018-08-05
通讯作者:
闫继宏(通信作者),女,1974年出生,教授,博士研究生导师。主要研究方向为仿生机器人,软体机器人。E-mail:jhyan@hit.edu.cn
作者简介:
石培沛,男,1993年出生,博士研究生。主要研究方向为软体机械臂。E-mail:17b908049@stu.hit.edu.cn
基金资助:
YAN Jihong1,2, SHI Peipei1,2, ZHANG Xinbin3, ZHAO Jie1,2
Received:
2017-11-08
Revised:
2018-03-16
Online:
2018-08-05
Published:
2018-08-05
摘要: 软体机械臂由柔性材料制作,具有高柔顺性、复杂环境适应性及安全人机交互性等特点,研究涉及材料学、仿生、机械设计和制造、传感器技术等多学科交叉融合,其发展为柔性材料应用、仿生机器人研究等提供参考和技术支持,在工业生产、医疗手术、救灾探测、生活护理等方面具有广阔应用前景,受到国内外学者及机构的广泛关注和研究。文章从仿生原理、驱动方式、变刚度方式、建模及控制等方面对软体机械臂研究进行综述,介绍章鱼臂及象鼻等生物结构仿生机理;按驱动类型将软体机械臂分为流体驱动、线驱动、气动人工肌肉、形状记忆合金、电活性聚合物、混合驱动等;介绍拮抗机构、阻塞、材料相变三种变刚度方式;以及目前常用于软体机械臂上的建模方法及控制策略。从中归纳和分析,得到软体机械臂的关键问题包括可重复性、精度、低输出力和建模控制等,其关键技术及未来发展方向包括新柔性材料制备和成型技术、刚柔结合/可变刚度机器人、柔性传感器技术等。
中图分类号:
闫继宏, 石培沛, 张新彬, 赵杰. 软体机械臂仿生机理、驱动及建模控制研究发展综述[J]. 机械工程学报, 2018, 54(15): 1-14.
YAN Jihong, SHI Peipei, ZHANG Xinbin, ZHAO Jie. Review of Biomimetic Mechanism, Actuation, Modeling and Control in Soft Manipulators[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2018, 54(15): 1-14.
[1] | 荆泓玮, 朱延河, 赵思恺, 张清华, 赵杰. 外肢体机器人研究现状及发展趋势[J]. 机械工程学报, 2020, 26(7): 1-9. |
[2] | 冯迎宾, 于洋, 高宏伟, 李智刚. 浮游式电力变压器内部巡检机器人[J]. 机械工程学报, 2020, 26(7): 52-59. |
[3] | 张永顺, 田丰, 王智博, 杨慧远, 刘旭. 双半球型胶囊机器人弯曲肠道内视觉导航方法[J]. 机械工程学报, 2020, 26(7): 27-34. |
[4] | 关永瀚, 姚燕安, 刘超. 单自由度八面体概率滚动机器人[J]. 机械工程学报, 2020, 26(7): 44-51. |
[5] | 徐坤, 乔安伟, 丁希仑. 剪叉弯曲折展变胞机构的设计与分析[J]. 机械工程学报, 2020, 56(5): 55-62. |
[6] | 李海利, 姚建涛, 张泰铭, 周盼, 柳春烨, 陈新博. 大负载气动软体末端执行器的设计与分析[J]. 机械工程学报, 2020, 56(3): 56-63. |
[7] | 贾计东, 张明路. 人机安全交互技术研究进展及发展趋势[J]. 机械工程学报, 2020, 56(3): 16-30. |
[8] | 雷静桃, 王洋, 程利亚, 胡磊, 王田苗. 基于复位路径包络误差和改进人工势力场法的复位机器人安全策略[J]. 机械工程学报, 2020, 56(1): 9-19. |
[9] | 何妍颖, 李晔卓, 武建昫, 刘兴杰, 姚燕安. 多模式两轮移动机器人的设计与运动分析[J]. 机械工程学报, 2019, 55(23): 83-92. |
[10] | 丛明, 邹强, 刘冬, 杜宇. 定位细胞认知机理启发的机器人导航研究综述[J]. 机械工程学报, 2019, 55(23): 1-12. |
[11] | 赵裕明, 金振林. 基于含有冗余支链3-RPS/3-SPS并联机构的波浪能转换装置优化设计[J]. 机械工程学报, 2019, 55(23): 93-102. |
[12] | 刘超, 巢鑫迪, 姚燕安. 多模式空间6R地面移动机构[J]. 机械工程学报, 2019, 55(23): 38-47. |
[13] | 李元, 訾斌, 孙智. 基于伪刚体模型的腰部训练装置的运动学分析[J]. 机械工程学报, 2019, 55(23): 67-74. |
[14] | 汪步云, 王月朋, 梁艺, 汪志红, 季景, 许德章. 下肢外骨骼助力机器人关节驱动设计及试验分析[J]. 机械工程学报, 2019, 55(23): 55-66. |
[15] | 杨志伟, 陈子明, 赵琛, 李艳文. 基于自运动的7-DOF机械臂逆运动学研究[J]. 机械工程学报, 2019, 55(23): 75-82. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||