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扁平气动人工肌肉的设计和分析
文献摘要：
传统的气动人工肌肉受结构和制造手段的限制,很难同时满足高收缩率、高收缩力和全柔性等应用需求.针对这些问题,本文基于约束层、收缩层与扁平气囊正交混合编织的工艺,提出了一种扁平编织型气动人工肌肉(扁肌).通过建模分析了最小收缩层长度、收缩率以及扁肌最大厚度与气囊层数及气囊手指数量之间的关系,并通过数值拟合获得了收缩力的近似解析解.扁肌的各主要部件均采用激光切割而成,组装完成的扁肌质量仅为8.1 g,厚1.2 mm.收缩实验表明,扁肌在5％的收缩率下最大收缩力可达280 N,是其自重的3527倍.在0.5 kg的负载下最大收缩率42.8％,最大收缩速度1216.2 mm/s.迟滞实验表明,扁肌存在一定的位移迟滞,而力迟滞并不明显.在采用闭环控制时,扁肌对0.25 Hz的正弦信号具有良好的位置跟踪能力,最大位移误差2.5 mm.当频率为0.5 Hz时,受放气速度的影响,扁肌存在较大位移延迟.
文献关键词：
气动人工肌肉;扁平气囊;软体驱动器;激光切割工艺;编织工艺
中图分类号：
作者姓名：
沈冬华;王存金;张琦;王兴松;田梦倩;夏丹;毛宏理
作者机构：
东南大学机械工程学院,江苏 南京 211189;南京工业大学材料科学与工程学院,江苏 南京 211189
文献出处：
引用格式：
[1]沈冬华;王存金;张琦;王兴松;田梦倩;夏丹;毛宏理-.扁平气动人工肌肉的设计和分析)[J].机器人,2022(02):129-138
A类：
高收缩率,扁平气囊
B类：
气动人工肌肉,全柔性,应用需求,合编,建模分析,大厚度,层数,手指,数值拟合,近似解析解,装完,肌质,自重,迟滞,闭环控制,正弦信号,位置跟踪,最大位移,位移误差,放气,软体驱动器,激光切割工艺,编织工艺
AB值：
0.264666
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