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基于纤维增强弹性体平行非对称组合的柔性连续体机械手设计( Design of Soft Continuum Manipulators Using Parallel Asymmetric Combination of Fiber Reinforced Elastomers )
NK Uppalapati G Krishnan
软连续体机械手具有工作空间大、灵活性强、适应性强等优点，但其设计结构复杂，多个独立控制的串行段被串联起来。本文提出了一种由气动执行器并联组合而成的软连续机器人的设计结构。BR2机械手是不对称的，因为它结合了一个软弯曲(B)驱动器和两个软旋转(R2)驱动器，而不是现有的对称结构采用弯曲段。空间变形模式是通过组合单个执行器的曲率和扭转来实现的。本文提出了一种基于Cosserat杆力学的正演分析方法，用于预测机械手在外载荷作用下的空间变形，其精度小于机械手长度的9%。该模型考虑了“耦合效应”固有的非对称组合，其中加压旋转驱动器衰减弯曲曲率，反之亦然。因此，本文研究了机械臂部件的优化设计，使耦合最小，从而使工作空间和灵巧度最大化。BR2机械手在aswiveling基础上的详细性能研究表明，其空间工作空间以轴对称面积来量化，并且具有足够的灵巧性，使得至少87%的工作空间可以用两个或更多的方向接近。这些都是通过避障和挑选和放置任务来验证的。该机械手还能够通过沿不同直径的圆柱形物体螺旋运动来实现整臂操纵。这些性能属性超过了任何其他单段模块，是构建定制连续体机械手的潜在构件。
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