导读:本文包含了仿生微型机器人论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:微型六足分节机器人,仿生学,压电驱动器,Sarrus机构
仿生微型机器人论文文献综述
李一帆,张卫平,邹阳,陈畅[1]（2017）在《压电式微型仿生六足分节机器人结构设计与加工工艺研究》一文中研究指出介绍了压电式微型仿生六足分节机器人的理论设计原理,阐述了适用于该微机器人的动力学模型,研究了该微机器人机身和压电驱动器的加工工艺,并对加工出的压电驱动器进行了测试和分析。把在微机械方面应用极广泛的压电驱动器应用到微型仿生六足分节机器人上,结构简单、新颖,不仅使微型仿生机器人在驱动研究的新领域有所突破,还使其在整体机械结构设计上有所创新。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2017年S1期）
高晋阳[2]（2017）在《用于肠道诊查的微型仿生机器人关键技术研究》一文中研究指出作为传统插入式内窥镜可能的替代方式之一,具有药丸尺寸大小、可进入人体肠道实现主动微创诊查的微型仿生机器人倍受国内外研究人员的关注。本文依托国家自然科学基金项目(No.61673271,No.81601631)、上海市科委项目(No.14441902800,No.15441903100),对用于肠道诊查的微型仿生机器人关键技术及相关实验开展了深入研究,力图为肠道疾病的微创诊查提供一种新途径。关键技术的研究涉及机器人与肠道的相容性研究、运动机构设计、以及专用的无线能量传输技术叁个方面。在相容性研究方面:考虑肠道湿滑、黏弹、游离的特殊生理特性,结合完成肠道诊查任务对器件双向运动、扩张、驻留功能性的要求,提出滑动钳式和仿尺蠖式两种运动原理。滑动钳式原理由一个平移单元和一个在平移单元驱动下可往复平动的锚定单元实现,仿尺蠖式原理由一个平移单元和两个位于平移单元两端的锚定单元实现。锚定单元实现扩张、驻留功能,平移单元产生轴向位移,二者配合实现双向主动运动。明确了基于两种运动原理实现的微型仿生机器人各构成模块在长轴向的分布,并将其轴向长度作为机器人设计参数。建立了两种机器人与肠道相互作用的连续性模型,模型通过定量刻画机器人每个运动步所引发的连续肠道变形,构建了机器人运动效率与各设计参数的定量关系;并设计实验验证了模型的正确性。通过模型分析和实验验证发现:(1)增加周期行程可提高滑动钳式和仿尺蠖式机器人的运动效率;(2)为减小机器人两端安装功能模块对运动效率的降低,对于滑动钳式机器人,功能模块分配到其前后端的长度比以1:(1.5~3)为宜,而对于仿尺蠖式机器人,功能模块应尽量安装到后端,但后端长度不宜超过10~12mm。另外,为进一步提高仿尺蠖式机器人的运动效率,提出在其锚定单元上安装长条形接触器件的方法,并通过理论分析和实验验证,确认了长条形接触器件对运动效率提升的有效性。在运动机构设计方面:采用弧形腿扩张机构实现锚定单元,其扩张收缩直径比超过200%,可适应肠道直径的变化;采用丝杠螺母机构实现平移单元,具备工作平稳、轴向推力大的特点。基于所述锚定和平移单元,实现了小肠滑动钳式、小肠仿尺蠖式I和II型、结肠仿尺蠖式共四种微型仿生机器人运动机构。对四种运动机构的驱动电机型号和减速机参数进行优化选取,使其动力学性能满足完成肠道诊查任务的要求,即动作速度适中,不会刺激肠道,且输出力充分,能够有效执行扩张和平移动作。为避免肠黏液渗入运动机构造成短路和机械故障,对小肠滑动钳式、小肠仿尺蠖式I型和结肠仿尺蠖式运动机构进行局部密封,对小肠仿尺蠖II型运动机构进行整体密封。为减小密封造成的机械损失,基于理论分析和有限元仿真,对密封所用O形圈设计参数进行优化。实验证实两种密封方案均可行、可靠。在专用的无线能量传输技术研究方面:为提高仿尺蠖式机器人内部的空间利用率,设计了分布式和交错式两种空心圆柱状叁维接收线圈,它们可集成到平移单元外部圆周空间,避免传统实心叁维接收线圈对机器人长度的增加。考虑人体安全性和机器人内部可用空间的有限性,给出了分布式空心圆柱状叁维接收线圈的优化设计方法,实现对绕线线径和匝数、谐振频率的优化选取。对于交错式空心圆柱状叁维接收线圈,导出其各维线圈匝数选择的指导方程,使叁个维度线圈输出功率基本一致。为解决机器人驱动电机启动和赌转尖峰功率造成的短时压降问题,设计了以超级电容阵列(SCA)作为能量缓冲器的机载能量管理电路,通过推导电路中各相邻模块间输入电阻的递推关系,建立起电路分析模型;该模型可用于SCA串并联结构和充电电压优化,以最大化SCA放电功率,减小尖峰功率造成的压降。制作的能量管理电路原型尺寸为(37)13mm×4mm,可使机器人工作电压始终维持在3V以上,确保了机器人的工作稳定性。本文在上述叁项关键技术及相关实验方面的研究工作,为用于肠道诊查微型仿生机器人的设计、实现、以及性能提升提供了理论基础和工程经验,具有重要的参考价值。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-05-01）
[3]（2015）在《微型仿生机器人也会凌波微步》一文中研究指出近日,由首尔大学和哈佛大学的研究人员组成的研究小组根据水黾在水面上的动作,开发出了一种昆虫机器人,不仅能在水面悬停、行走,还能任意跳跃。新研究结果有助于设计出批量使用的,可用于环境监测、搜索、救援及对敌监控的虫型机器人。这个研究小组汇集了生物学、流体动力学、机械工程学和仿生机器人学的多位专家,此前,他们已经设计出了一种仿水黾机器人,大概有水黾的两倍大小,重量仅为68mg,身体长度为2cm,可以在水面行走,但是还不能复制昆虫的跳跃和逃脱的能力。研究人员发现,水黾在水面上跳跃时,水黾的长(本文来源于《传感器世界》期刊2015年08期）
李琳娜,颜国正,姜萍萍,王志武,刘华[4]（2013）在《微型仿生肠道内窥镜机器人的设计与实验》一文中研究指出根据当前胃肠道内窥镜自主运动机器人的研究方向,设计了一种微型的肠道内窥镜机器人系统。机器人采用仿尺蠖式的运动步态,通过直流无刷电机驱动驻留-伸缩-驻留式的结构实现主动运动。整体采用模块化设计,主要包括驻留机构、伸缩机构、电路控制系统以及无线供能模块。对机器人结构模型进行了理论探讨,介绍了电路控制系统的设计,以及无线供能模块的构成。最终的机器人样机直径约为14 mm,整体长度约为61 mm。机器人在PVC柔性管道和猪小肠离体爬行实验中运行稳定可靠,能够实现前进、退后和停留等步态。实验结果表明该微型仿生肠道内窥镜机器人在肠道内可以实现主动运动。(本文来源于《测控技术》期刊2013年12期）
华凌[5]（2012）在《身怀“轻功”仿生微型机器人练就水上绝技》一文中研究指出本报北京7月27日电 （华凌）今天从哈尔滨工业大学化工学院获悉，由潘钦敏教授率领的研究团队首次开发出一种可以模仿水黾跳跃能力的仿生微型机器人，不只能够在水上行走，还可以在水上连续跳跃。其敏捷跳跃的能力，可以在从事军事侦察、水污染监测或其他任务时避(本文来源于《科技日报》期刊2012-07-28）
李宇鹏,孙洪胜,单彦霞[6]（2012）在《尺蠖式仿生微型机器人的结构和致动机理研究》一文中研究指出提出并设计了一种新型偏动式双程SMA驱动器,以此驱动器为基础研发出一种靠交替摩擦自锁方式行走的尺蠖运动式仿生微型机器人。提出一种四杆机构无关节新型腿,这种新型腿可以有效改变SMA驱动器输出力的方向。分析了四杆机构新型腿的摩擦自锁机理,并求解出腿实现摩擦自锁的条件,使微型机器人能可靠地实现摩擦自锁作用下的稳步行进。阐述了新型微型机器人的定向运动机理,对微型机器人的尺蠖式收缩和伸张运动规律、步幅、频率等进行了分析及求解。(本文来源于《中国机械工程》期刊2012年12期）
李硕,侯攀峰,缪惠茹[7]（2011）在《基于微型仿生机器人的研究状况》一文中研究指出仿生机器人是模仿自然界中生物的外形或某些机能的机器人系统,它是具有某种昆虫或动物动作功能的仿生机器人系统,可代替人类完成所需要的工作和任务,在工农业和军事等领域有着广,泛应用需求。基于仿生机理微特机器人研究是近年来研究的热点。(本文来源于《科技致富向导》期刊2011年24期）
[8]（2011）在《无电机驱动水中微型仿生机器人样机问世》一文中研究指出日前,由哈尔滨工程大学承担的国家"863"计划先进制造技术领域智能机器人专题课题"低电压驱动水中多功能微型仿生机器人系统研究"通过了专家组验收。验收专家认为课题组掌握了水中微型机器人的核心技术——离子聚合物ICPF材料的制作工艺,成功研制出新型的低电压柔(本文来源于《机电一体化》期刊2011年01期）
[9]（2010）在《我国研制成功水下微型仿生机器人》一文中研究指出科研人员通过掌握一种高分子材料的制作工艺,研发出低电压驱动的水下微型仿生机器人,应用前景广阔。7月1 4日,在哈尔滨工程大学一间实验室里见到了这些长度不到1 0厘米的水下微型仿生机器人,包括仿生鱼、仿生螃蟹、仿生水母等,它们像真的水中生物一样可以转弯、避障、爬行、抓取、上浮、下潜,还具备远程控制、自主巡游等功能。演示中,科研人员将一条仿生鱼放入鱼缸,按下电视(本文来源于《机械》期刊2010年07期）
王金光,杨岑玉,王喆,王庆蒙,宋涛[10]（2010）在《一种新型仿生微型机器人的无缆测控系统》一文中研究指出设计了一套基于磁场和射频信号的测控系统,用于实现仿趋磁细菌微型机器人的无缆操控及其运行参数的检测.测控系统包括微型机器人的位姿检测子系统和微型机器人控制子系统.检测子系统中,磁传感器阵列实时检测磁场信号,经过数据处理后获得微型机器人的状态信息,并与视频跟踪结果进行对照;控制子系统中,通过射频发射的PWM信号控制微型机器人的运动速度,同时通过导向磁场控制微型机器人的运动姿态.利用本系统,实验研究了微型机器人的90°转向运动,结果表明该系统能够有效控制微型机器人的运动.(本文来源于《机器人》期刊2010年01期）
仿生微型机器人论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
作为传统插入式内窥镜可能的替代方式之一,具有药丸尺寸大小、可进入人体肠道实现主动微创诊查的微型仿生机器人倍受国内外研究人员的关注。本文依托国家自然科学基金项目(No.61673271,No.81601631)、上海市科委项目(No.14441902800,No.15441903100),对用于肠道诊查的微型仿生机器人关键技术及相关实验开展了深入研究,力图为肠道疾病的微创诊查提供一种新途径。关键技术的研究涉及机器人与肠道的相容性研究、运动机构设计、以及专用的无线能量传输技术叁个方面。在相容性研究方面:考虑肠道湿滑、黏弹、游离的特殊生理特性,结合完成肠道诊查任务对器件双向运动、扩张、驻留功能性的要求,提出滑动钳式和仿尺蠖式两种运动原理。滑动钳式原理由一个平移单元和一个在平移单元驱动下可往复平动的锚定单元实现,仿尺蠖式原理由一个平移单元和两个位于平移单元两端的锚定单元实现。锚定单元实现扩张、驻留功能,平移单元产生轴向位移,二者配合实现双向主动运动。明确了基于两种运动原理实现的微型仿生机器人各构成模块在长轴向的分布,并将其轴向长度作为机器人设计参数。建立了两种机器人与肠道相互作用的连续性模型,模型通过定量刻画机器人每个运动步所引发的连续肠道变形,构建了机器人运动效率与各设计参数的定量关系;并设计实验验证了模型的正确性。通过模型分析和实验验证发现:(1)增加周期行程可提高滑动钳式和仿尺蠖式机器人的运动效率;(2)为减小机器人两端安装功能模块对运动效率的降低,对于滑动钳式机器人,功能模块分配到其前后端的长度比以1:(1.5~3)为宜,而对于仿尺蠖式机器人,功能模块应尽量安装到后端,但后端长度不宜超过10~12mm。另外,为进一步提高仿尺蠖式机器人的运动效率,提出在其锚定单元上安装长条形接触器件的方法,并通过理论分析和实验验证,确认了长条形接触器件对运动效率提升的有效性。在运动机构设计方面:采用弧形腿扩张机构实现锚定单元,其扩张收缩直径比超过200%,可适应肠道直径的变化;采用丝杠螺母机构实现平移单元,具备工作平稳、轴向推力大的特点。基于所述锚定和平移单元,实现了小肠滑动钳式、小肠仿尺蠖式I和II型、结肠仿尺蠖式共四种微型仿生机器人运动机构。对四种运动机构的驱动电机型号和减速机参数进行优化选取,使其动力学性能满足完成肠道诊查任务的要求,即动作速度适中,不会刺激肠道,且输出力充分,能够有效执行扩张和平移动作。为避免肠黏液渗入运动机构造成短路和机械故障,对小肠滑动钳式、小肠仿尺蠖式I型和结肠仿尺蠖式运动机构进行局部密封,对小肠仿尺蠖II型运动机构进行整体密封。为减小密封造成的机械损失,基于理论分析和有限元仿真,对密封所用O形圈设计参数进行优化。实验证实两种密封方案均可行、可靠。在专用的无线能量传输技术研究方面:为提高仿尺蠖式机器人内部的空间利用率,设计了分布式和交错式两种空心圆柱状叁维接收线圈,它们可集成到平移单元外部圆周空间,避免传统实心叁维接收线圈对机器人长度的增加。考虑人体安全性和机器人内部可用空间的有限性,给出了分布式空心圆柱状叁维接收线圈的优化设计方法,实现对绕线线径和匝数、谐振频率的优化选取。对于交错式空心圆柱状叁维接收线圈,导出其各维线圈匝数选择的指导方程,使叁个维度线圈输出功率基本一致。为解决机器人驱动电机启动和赌转尖峰功率造成的短时压降问题,设计了以超级电容阵列(SCA)作为能量缓冲器的机载能量管理电路,通过推导电路中各相邻模块间输入电阻的递推关系,建立起电路分析模型;该模型可用于SCA串并联结构和充电电压优化,以最大化SCA放电功率,减小尖峰功率造成的压降。制作的能量管理电路原型尺寸为(37)13mm×4mm,可使机器人工作电压始终维持在3V以上,确保了机器人的工作稳定性。本文在上述叁项关键技术及相关实验方面的研究工作,为用于肠道诊查微型仿生机器人的设计、实现、以及性能提升提供了理论基础和工程经验,具有重要的参考价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
仿生微型机器人论文参考文献
[1].李一帆,张卫平,邹阳,陈畅.压电式微型仿生六足分节机器人结构设计与加工工艺研究[J].机械设计与制造.2017
[2].高晋阳.用于肠道诊查的微型仿生机器人关键技术研究[D].上海交通大学.2017
[3]..微型仿生机器人也会凌波微步[J].传感器世界.2015
[4].李琳娜,颜国正,姜萍萍,王志武,刘华.微型仿生肠道内窥镜机器人的设计与实验[J].测控技术.2013
[5].华凌.身怀“轻功”仿生微型机器人练就水上绝技[N].科技日报.2012
[6].李宇鹏,孙洪胜,单彦霞.尺蠖式仿生微型机器人的结构和致动机理研究[J].中国机械工程.2012
[7].李硕,侯攀峰,缪惠茹.基于微型仿生机器人的研究状况[J].科技致富向导.2011
[8]..无电机驱动水中微型仿生机器人样机问世[J].机电一体化.2011
[9]..我国研制成功水下微型仿生机器人[J].机械.2010
[10].王金光,杨岑玉,王喆,王庆蒙,宋涛.一种新型仿生微型机器人的无缆测控系统[J].机器人.2010