形狀記憶合金絲驅動的手腕及平臺研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、傳統(tǒng)機械式手腕由電機或液壓缸作為驅動裝置，需要結合球面齒輪、連桿等執(zhí)行裝置，因此結構復雜，功率重量比低。而手腕作為連接手臂和手的中間驅動連接部件，其結構的質量、體積、功率也直接影響整個機器人手臂的協(xié)調性，因此傳統(tǒng)機械式手腕很難滿足高功率密度比、質量輕便的新型手腕的發(fā)展要求。形狀記憶合金(SMA)的形狀記憶特性使得其做為驅動器不論是在驅動力，還是驅動位移方面相比較于其它新型智能材料都有更大的優(yōu)點。因此研究以形狀記憶合金驅動替代傳統(tǒng)電機、液

2、壓缸等驅動的手腕是很有必要和有意義的。
　　本文工作主要如下:
　　首先，分析了國內外形狀記憶合金驅動器的應用情況，介紹了機械式手腕和SMA手腕的應用現狀，并對形狀記憶特性和材料種類做了介紹。
　　其次，確定了SMA絲偏動彈簧結構的偏動式單自由度SMA絲驅動手腕，建立了此模型的數學模型，應用Matlab/Simulink對其進行了運動學仿真。并搭建了基于LabVIEW的單自由度SMA絲驅動手腕實驗臺，測試了SMA絲驅動

3、性能，并與運動學仿真結果進行了對比，驗證了所建立的單自由度SMA絲驅動手腕的數學模型的合理性;此外，通過對比計算，SMA驅動器的功率重量比是電機功率重量比的1.9倍，證明了SMA驅動器的高功率重量比。
　　再次，設計了單輸入模糊控制器，通過單自由度SMA絲驅動手腕的Matlab/Simulink仿真，驗證了模糊控制器的可行性，然后對其進行了基于Matlab/Real-Time WindowsTrget(RTWT)的半實物仿真，取得

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