基于SMA的蠕动机器人的研究

蠕动机器人是仿生机器人的一种，在工业生产、消防部门和日常生活中具有广泛的应用。基于SMA的蠕动机器人由于具有体积小、模块化、耐严寒、易密封等特点，能在很狭窄的场合或管道中检查工况、排除故障；又由于其隐蔽性强，在反恐和军事领域也具有良好的应用前景。因此开展该方面的研究具有重要的实际应用价值及社会意义。本文首先对蠕动机器人进行总体设计和步态规划。在对低等生物运动机理深入研究的基础上，选择模拟生物尺蠖的运动方式进行蠕动机器人总体设计和运动步态规划。根据设计，蠕动机器人的主体结构包括支撑板和偏压式记忆合金双程驱动器两部分。偏压式记忆合金双程驱动器由四根SMA弹簧和一根偏置弹簧组合而成，设计时先确定SMA弹簧，再根据SMA弹簧的特性曲线对偏置弹簧进行匹配性设计，工作时可以控制记忆合金驱动器收缩或者伸长。其次，设计了蠕动机器人的控制系统。控制系统由软件和硬件电路组成，采用脉宽调制控制S..