【摘 要】
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该文在固定自然科学基金资助下,研制了一种新型的内嵌式SMAA(Embedded SMAA,ESMAA),目标是从根本上简化电机结构,实现机械手的柔顺运动控制.该文主要研究内容为ESMAA的传动机
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该文在固定自然科学基金资助下,研制了一种新型的内嵌式SMAA(Embedded SMAA,ESMAA),目标是从根本上简化电机结构,实现机械手的柔顺运动控制.该文主要研究内容为ESMAA的传动机理、数学模型、结构设计及柔性伺服系统的理论和实践,并在此基础上,研制组合式ESMAA柔性机械手,所取得的初步研究成果如下:独创了内嵌"U"形回复SMA丝弹性棒结构.与国外文献报道的内嵌直线回复SMA丝弹性棒相比(该文作了对比研究),在不影响棒体变形前提下,工艺复杂性降低,使用寿命延长,可靠性明显提高.创造性地将内嵌式SMA弹性棒作为实现电能-机械能转换的致动元件(单元电机),并以弹性力学为基础,结合SMS本构模型,建立了直线型、弯曲型和端部连接型三种ESMAA的变形理论.掌握了直线回复和"U"形回复两类SMA线材的记忆处理和工作点定制方法,选取了合适的室温硫化硅橡胶,制作了硫化模具,摸索出了行之有效的SMA嵌入硫化工艺流程,研制了直线型和弯曲型ESMAA样机.研制了基于80C196KC单片机的弯曲型ESMAA柔性伺服控制系统.基于多指机械手运动学理论,首创了组合式ESMAA柔性机械手爪结构.完成了组合式三指柔性机械手爪抓取演示系统的设计制作和实验研究.手爪自重50g,能抓取质量200g、半径20mm的球体.抓取过程中,手爪动作柔顺,系统响应迅速.
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