导读:本文包含了气动人工肌肉论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:肌肉,关节,控制器,结构优化,数学模型,肩关节,刚度。
气动人工肌肉论文文献综述
李芳,吴阳,刘凯[1]（2019）在《气动人工肌肉驱动的柔性仿生肩关节结构设计与优化》一文中研究指出根据人体肩关节的特点设计了一种气动人工肌肉驱动的柔性仿生肩关节,推导了该仿生关节的逆运动学模型;以仿生关节最小输出转矩、气动人工肌肉输出力模型以及最大收缩率作为约束条件,以仿生关节运动范围最大为目标函数,利用遗传算法对该仿生关节的多个结构参数进行优化设计。优化结果表明,优化后的关节运动范围明显增大,有效提高了该仿生关节的灵活性。(本文来源于《机械制造与自动化》期刊2019年05期）
陶洪峰,刘巍,杨慧中[2]（2019）在《气动人工肌肉关节的迭代反馈整定控制及优化》一文中研究指出气动人工肌肉关节(PMA)具有低成本、柔顺性和与生物肌肉类似的力学特性等优点,在医疗设备、仿生机器人等领域得到广泛应用.本文针对气动人工肌肉充气变形过程中存在的强非线性、时变性和控制参数难以确定的问题,提出了一种基于迭代反馈整定(IFT)算法的数据驱动优化控制策略,直接基于系统的输入输出数据,定义跟踪性能准则函数并采用Gauss-Newton估计算法实现对PID控制器参数的迭代整定,并通过引入辅助因子获取性能准则函数加权因子的最优值进一步加快了IFT算法的收敛速度.仿真结果表明,该方法相对于Ziegler-Nichols等传统PID参数整定方法可以有效提高控制系统的跟踪性能和鲁棒性.(本文来源于《信息与控制》期刊2019年05期）
王琦珑,王伟,郝大贤,贠超[3]（2019）在《编织型气动人工肌肉迟滞现象建模与应用》一文中研究指出气动人工肌肉被广泛应用于柔性机器人、仿生机器人等多种机器人研究领域。但气动肌肉具有很强的非线性与明显的迟滞现象,直接限制了气动肌肉的精确控制。针对气动肌肉动力学建模问题,建立包含理想项与非线性迟滞项的完整气肌模型。通过仿真分析证明加入滞回模型后气肌的精度得到了提升:去程时精度提高了10%,回程时精度提高了33%。进一步,将该模型应用于机器人力控制关节上。通过曲面轨迹跟踪试验证明力控制精度从±15 N提升到了±5 N,同时将回程段控制精度提高了40%,并有效解决了力控制关节回程输出力不准确的问题。为进一步提高机器人柔性加工和装配领域的力控制精度提供了理论依据。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年21期）
高建文,梁全,刘慧芳[4]（2019）在《气动人工肌肉静态特性实验及模型仿真研究》一文中研究指出由于受到材料、端部结构、内部摩擦力等因素的限制,建立准确的气动人工肌肉数学模型十分困难。针对气动人工肌肉的内部摩擦力和橡胶弹性力,建立了比理想模型更加符合实际的改进数学模型。根据DMSP型气动人工肌肉的结构与特性,设计并完成了基于LabVIEW的静态特性实验。经过对比分析实验数据与应用MATLAB仿真得到的理想模型曲线和改进模型曲线,研究了橡胶弹性力与摩擦力对气动人工肌肉轴向收缩力的影响,为下一步拮抗关节和控制方法的研究打下基础。(本文来源于《机床与液压》期刊2019年01期）
管清华,孙健,刘彦菊,冷劲松[5]（2018）在《仿象鼻肌肉组织的高灵活性柔性气动人工肌肉》一文中研究指出编织型气动柔性驱动器具有制作简单、稳定可靠、成本低的优势,具有较高的科研和商业应用价值。但是以往的大多数研究大多基于轴向收缩或者伸长类驱动器,这大大限制它的应用场景。而在自然界中大象、章鱼、蜥蜴等动物的鼻子、触手或者舌头不仅可以调节组织的硬度,产生简单的轴向变形,而且还能产生不同的运动和形状变化。这些复杂运动的成就依赖于在多个方向上精心排列的肌肉纤维。以大象的鼻子为例。树干的这些肌肉纤维排列成叁种模式(垂直、平行、螺旋或斜向)(图1)。垂直方向与平行方向的肌肉纤维的组成的拮抗对使其能够调节自身刚度,并且平行肌纤维的非均匀激活能够使象鼻产生多种弯曲运动。此外在长轴上缠绕或倾斜的肌肉纤维的方向决定了象鼻的弯曲或扭转方向。在本研究中,在象鼻肌纤维排列的启发下,通过不同编织角的纤维套管和不同方向的加固柔性支架,实现了一系列的弯曲和螺旋型驱动器。本文将伸长型和收缩型气动人工肌肉与平行方向和螺旋方向的弹性支架分别结合,从而实现了收缩型弯曲/螺旋驱动器和伸长型弯曲/螺旋驱动器。并通过实验表征和理论分析对比了两类收缩型和伸长型驱动器的行为特性,在此基础上建立了适用于两类驱动器的静力学数学模型。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）》期刊2018-11-23）
张道辉,赵新刚,韩建达,马红阳,张弼[6]（2018）在《气动人工肌肉拮抗关节的力与刚度独立控制》一文中研究指出针对柔性仿生关节难以实现力与刚度独立控制的问题,建立了一种新的气动人工肌肉等效弹簧模型及关节力和刚度模型,设计了一种双输入双输出滑模控制器,来实现对气动人工肌肉拮抗关节力与刚度的独立控制.最后,搭建了气动人工肌肉驱动的拮抗关节实验平台,在关节位置固定和开放两种状况下进行了实验研究,验证所提方法的有效性;在不同负载情况下进行了对比实验,验证所提方法的通用性.所提出的建模和控制方法综合考虑了仿生关节位置、力和刚度相对独立控制,在机器人与人或环境互相作用的场合有很好的应用前景.(本文来源于《机器人》期刊2018年05期）
彭广帅,王丽珍,刘笑宇,宫赫,姚威[7]（2018）在《基于气动人工肌肉的腱驱动柔性康复手套研究》一文中研究指出目的面向脑卒中后手部运动功能受损患者,为改善传统物理康复疗法存在的医生劳动强度大、花费高和局限于医院场所的缺点,提出了一种新型腱驱动柔性康复手套。方法 以纤维编织网、弹性橡胶管等材料制作了一款McKibben型气动人工肌肉。模仿人手肌肉解剖结构,在康复手套的设计中采用聚乙烯纤维绳模拟肌腱的作用,利用3D打印的腱绳引导模拟环状韧带的作用,规划和限制聚乙烯纤维绳的路径。利用佩戴者自身的指骨关节来传递力与扭矩,以气动人工肌肉来提供驱动力。可通过改变腱绳引导的安装位置和气动人工肌肉的长度、直径来适(本文来源于《第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议会议论文摘要汇编》期刊2018-08-17）
高建文[8]（2018）在《气动人工肌肉驱动的机器人关节控制研究》一文中研究指出随着机器人在仿生、服务、康复医疗领域的不断研究,人们对驱动器的重量、柔性、安全性的要求也越来越高。气动人工肌肉因其重量轻、驱动力大、特性与人类肌肉相似等特点,受到海内外研究人员的广泛关注。本课题将气动肌肉驱动的机器人关节为研究对象,通过理论分析和试验研究相结合的方式,建立出气动肌肉的静动态数学模型,并作用在机器人关节上。在气动肌肉驱动的机器人关节控制系统动态特性研究的基础上,设计了基于模糊控制理论和PID控制理论的模糊PID控制器,并与常规PID控制器进行了仿真对比分析。首先,针对限制气动人工肌肉收缩力的主要因素,采用理想模型通过解析法建立出驱动力、压力、收缩位移叁者之间的函数关系。经试验和仿真研究,对所建的数学模型进行了验证,分析了机器人关节驱动器的静态特性,并利用试验数据对模型进行参数辨识,建立了比原模型准确性更高的气动人工肌肉修正模型。其次,从机械结构、气动回路、控制系统硬件等方面出发,设计了机器人关节试验台;采用气动人工肌肉修正模型,建立出机器人关节的静态数学模型,得到关节旋转角度与两根肌肉容腔内压力差间的对映关系;考虑高速开关阀的流量方程、气动人工肌肉的动态特性方程、关节的动力学方程,建立出机器人关节控制系统的动态模型。最后,利用不需要被控系统精确数学模型的模糊控制理论,对基于气动肌肉的机器人关节控制系统采用了模糊PID控制策略。通过计算机仿真对比发现,常规PID控制响应速度慢,超调量大,受到干扰信号影响后的调节时间较长。与常规PID控制相比,模糊PID控制超调量小,响应快,鲁棒性强,适用于气动人工肌肉驱动的机器人关节的控制。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2018-06-05）
王思雨[9]（2018）在《气动人工肌肉驱动的六自由度运动系统的研制》一文中研究指出随着社会经济水平的快速发展,行车高速化、车辆密集化、轿车家庭化和驾驶员非职业化在我国已成为必然趋势。这些发展给人们的生活带来巨大改变的同时,各种不可避免的问题也随之而来。车辆驾驶模拟器是一种能够较为逼真的模拟车辆实际运行状况从而获得接近实车驾驶感受的仿真设备,具有便捷、安全、经济、节能、环保等优点。运动系统是车辆驾驶模拟器提高逼真感、避免驾驶员视觉和体感脱节的最必不可少的组成部分。本文以降低研制成本为前提,以搭建出能够为驾驶者提供逼真驾驶感受的运动系统为目的,从结构设计、算法开发、样机搭建、实验分析这四个方面出发,对该运动系统进行研制。首先,出于降低研制成本的考虑,选择以结构简单、安全清洁、经济环保的气动人工肌肉作为运动系统的驱动元件,以典型的Stewart并联机构作为运动系统六自由运动的实现结构。其次,由于Stewart并联机构的结构参数将直接影响气动人工肌肉的工作范围和系统的运动性能,并对开发成本起决定性作用,因此,对并联机构的结构参数以提高气动人工肌肉的工作性能为目的进行了优化设计。同时,气动人工肌肉由于空气的可压缩性、橡胶筒的弹性和摩擦而具有的较强非线性,对运动系统的工作性能有很大影响。针对这一问题,设计了一种以气动人工肌肉实际工作曲线为依据的工作特性表格,以此模块为核心,对气动人工肌肉的非线性进行控制。最后,根据设计方案,从运动平台和实时控制两方面完成运动系统实验样机的搭建,并通过样机对比实验,证明了气动人工肌肉非线性对运动系统工作特性的影响,同时验证了本文所设计的控制算法可以有效减低气动肌肉非线性对平台运动性能的影响。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
张氢,覃昶,孙远韬[10]（2018）在《气动人工肌肉驱动灵巧手的设计与研究》一文中研究指出针对气动人工肌肉推广应用的问题,提出了一种轻小型气动人工肌肉的制作方案,并对其不同压力下的力学性能进行了试验和测试。试验结果表明,该气动人工肌肉具有高收缩率和大输出力的特性。基于该气动人工肌肉的运动特性,设计了一款欠驱动的多自由度灵巧手,并进行了多项抓取实验,验证了其多种状况下的工作能力。基于气动人工肌肉的灵巧手具有适应性强和抓取力大的特点,对气动人工肌肉的应用和机器人末端执行器的开发具有参考价值。(本文来源于《液压与气动》期刊2018年05期）
气动人工肌肉论文开题报告
（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：
气动人工肌肉关节(PMA)具有低成本、柔顺性和与生物肌肉类似的力学特性等优点,在医疗设备、仿生机器人等领域得到广泛应用.本文针对气动人工肌肉充气变形过程中存在的强非线性、时变性和控制参数难以确定的问题,提出了一种基于迭代反馈整定(IFT)算法的数据驱动优化控制策略,直接基于系统的输入输出数据,定义跟踪性能准则函数并采用Gauss-Newton估计算法实现对PID控制器参数的迭代整定,并通过引入辅助因子获取性能准则函数加权因子的最优值进一步加快了IFT算法的收敛速度.仿真结果表明,该方法相对于Ziegler-Nichols等传统PID参数整定方法可以有效提高控制系统的跟踪性能和鲁棒性.
（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。
气动人工肌肉论文参考文献
[1].李芳,吴阳,刘凯.气动人工肌肉驱动的柔性仿生肩关节结构设计与优化[J].机械制造与自动化.2019
[2].陶洪峰,刘巍,杨慧中.气动人工肌肉关节的迭代反馈整定控制及优化[J].信息与控制.2019
[3].王琦珑,王伟,郝大贤,贠超.编织型气动人工肌肉迟滞现象建模与应用[J].机械工程学报.2019
[4].高建文,梁全,刘慧芳.气动人工肌肉静态特性实验及模型仿真研究[J].机床与液压.2019
[5].管清华,孙健,刘彦菊,冷劲松.仿象鼻肌肉组织的高灵活性柔性气动人工肌肉[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（上）.2018
[6].张道辉,赵新刚,韩建达,马红阳,张弼.气动人工肌肉拮抗关节的力与刚度独立控制[J].机器人.2018
[7].彭广帅,王丽珍,刘笑宇,宫赫,姚威.基于气动人工肌肉的腱驱动柔性康复手套研究[C].第十二届全国生物力学学术会议暨第十四届全国生物流变学学术会议会议论文摘要汇编.2018
[8].高建文.气动人工肌肉驱动的机器人关节控制研究[D].沈阳工业大学.2018
[9].王思雨.气动人工肌肉驱动的六自由度运动系统的研制[D].哈尔滨工业大学.2018
[10].张氢,覃昶,孙远韬.气动人工肌肉驱动灵巧手的设计与研究[J].液压与气动.2018
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