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仿蝗虫脚掌的机器人脚结构设计及其优化
  • ISSN号:0023-074X
  • 期刊名称:科学通报
  • 时间:2012.9.20
  • 页码:2463-2468
  • 分类:S858.31[农业科学—临床兽医学;农业科学—兽医学;农业科学—畜牧兽医]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学机电学院,南京210016, [2]南京航空航天大学仿生结构与材料防护研究所,南京210016
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(2011CB302106); 国家自然科学基金(51175249,90916021,51005223,61175105,51105201); 江苏省自然科学基金(BK2009376)资助
  • 相关项目:大壁虎运动反力模式斜角相关的神经信息基础初探
中文摘要:

基于蝗虫脚掌有利于稳定附着的主要几何形态和材料特性,设计了一种新型具花瓣型结构的机器人仿生脚掌结构,并利用非线性有限元方法对其进行了接触力学和抓地性能分析.同时,利用快速成型法制备了机器人仿生脚掌试样,对其进行摩擦性能实验,以验证有限元分析结果的可靠性,并在此基础上进一步对脚掌结构进行优化设计.研究结果表明,仿蝗虫脚的机器人脚掌结构具有优良的地面抓附能力.在保证机器人脚一定承载能力的条件下,花瓣数目越少,机器人脚掌的抓地性能越好.

英文摘要:

to the structural characteristics and material properties of locust's pads, a new kind of bionic robot foot with petal-type structure was designed. Its contact mechanics and grip performance was analyzed using finite element method. At the same time, the sample of bionic robot foot was made using rapid prototyping method and traditional manufacture method; the tribological properties of the sample were tested with CETR to verify the reliability of finite element analysis results. Furthermore, an optimum design of the robot foot structure was performed. The results demonstrate that this kind of the petal-type robot foot has great grip performance, and with a certain carrying capacity guarantee, the fewer the numbers of petal structure, the better the grip performance of the robot foot.

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期刊信息
  • 《科学通报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院
  • 主编:周光召
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:csb@scichina.org
  • 电话:010-64036120 64012686
  • 国际标准刊号:ISSN:0023-074X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1784/N
  • 邮发代号:80-213
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:81792