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仿尺蠖微机器人的设计与实验 被引量:5
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作者 王文慧 胡俊峰 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第5期90-93,共4页
根据尺蠖运动规律设计了新型微机器人,模仿尺蠖躯体,设计能实现弯曲变形的躯干结构,采用形状记忆合金(SMA)弹簧模仿相当于尺蠖肌肉对躯干结构进行驱动。为了验证所设计仿尺蠖微机器人的合理性,制作了SMA弹簧以及微机器人样机。通过热力... 根据尺蠖运动规律设计了新型微机器人,模仿尺蠖躯体,设计能实现弯曲变形的躯干结构,采用形状记忆合金(SMA)弹簧模仿相当于尺蠖肌肉对躯干结构进行驱动。为了验证所设计仿尺蠖微机器人的合理性,制作了SMA弹簧以及微机器人样机。通过热力学分析确定了微机器人的控制参数。搭建实验测试系统进行实验,实验结果表明:微机器人加热时间为2.7 s时,爬行速度最大值达到4.1 mm/s,所设计微机器人能仿生尺蠖运动进行运动,说明了所设计的微机器人的可行性,为微机器人的设计提供新的思路。 展开更多
关键词 微机器人 仿生机器人 形状记忆合金(sma)弹簧 尺蠖运动
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圆盘式磁流变液变面积传动性能研究 被引量:5
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作者 姚华 黄金 谢勇 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第10期1-6,共6页
提出一种由形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)驱动通过改变磁流变液的工作面积来改变传递转矩的传动方法;介绍了其工作原理,分析了变面积的过程;基于磁路理论,进行传动装置的磁路计算;应用ANSYS软件进行了磁路建模和有限元仿真,得... 提出一种由形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)驱动通过改变磁流变液的工作面积来改变传递转矩的传动方法;介绍了其工作原理,分析了变面积的过程;基于磁路理论,进行传动装置的磁路计算;应用ANSYS软件进行了磁路建模和有限元仿真,得到不同面积比下的磁感应强度分布云图;最后对比分析了不同面积比下传递转矩的能力。结果表明:随着磁流变液的面积比增大,传递的转矩先增大后减小,传动能力得到提升。 展开更多
关键词 磁流变液 形状记忆合金弹簧 磁流变液变面积传动 磁路分析 转矩
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基于新型冷却方式的形状记忆合金驱动系统
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作者 张肖肖 陶哲 +3 位作者 杨浩 金虎 孙帅帅 张世武 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第11期108-112,共5页
为了解决热积累对于形状记忆合金(SMA)驱动器响应频率的限制问题,提出一种基于新型冷却方式的SMA弹簧差动式驱动器。在传统风冷的基础上加入微孔雾化片装置,通过产生水雾提高风冷系统的冷却效率;设计了可控风道系统,可在SMA弹簧加热和... 为了解决热积累对于形状记忆合金(SMA)驱动器响应频率的限制问题,提出一种基于新型冷却方式的SMA弹簧差动式驱动器。在传统风冷的基础上加入微孔雾化片装置,通过产生水雾提高风冷系统的冷却效率;设计了可控风道系统,可在SMA弹簧加热和冷却过程分别关闭和打开相应风道,进而提高响应速度和能量利用率。进一步,建立了系统理论模型,通过仿真得到不同条件下SMA弹簧的驱动时间。实验结果证明,相比传统风冷,新型冷却方式在低风速时使得SMA驱动器运动频率提升了26.7%,在高风速时运动频率提升了9.5%。最后,将该系统应用在一款仿生手指上,通过实验证明了应用新型冷却方式的SMA驱动系统能有效提高仿生手指的运动性能。 展开更多
关键词 主动冷却 形状记忆合金弹簧 驱动器 运动性能
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Fuzzy Control of Semi-Active Suspension Based on 7-DOF Tracked Vehicle
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作者 张明泽 张永发 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2008年第1期5-9,共5页
On the basis of analyzing the system constitution of tracked vehicle semi-active suspension, which consists of electrorheological (ER) damper and shape memory alloy (SMA) spring, a seven degree of freedom (7-DOF... On the basis of analyzing the system constitution of tracked vehicle semi-active suspension, which consists of electrorheological (ER) damper and shape memory alloy (SMA) spring, a seven degree of freedom (7-DOF) dynamic model is established. The change of the elasticity of SMA spring and the characteristics of the ER shock absorber are studied. In addition, the study about fuzzy control logic is also carried out. Simulation of a C grade road under random excitations and definite disturbances is performed. Simulation result shows the fuzzy control strategy, which is used in the control of semi-active suspension system with ER damper and SMA springs, is effective, stable and reliable. 展开更多
关键词 fuzzy control electrorheological (ER) damper shape memory alloy sma spring semi-activesuspension
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微细管道内表面检测器的对中方法研究
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作者 吴恩启 李江雄 柯映林 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期410-414,共5页
根据记忆合金(SMA)弹簧的电阻和回复位移一一对应的特性,提出了一种微细管道形貌检测器对中方法。由于空间的限制,微细管道形貌检测器一般采用2排环向均匀3个弹性触角的方式和管道内壁接触,但装配等原因可能造成3个触角组成的中心和检... 根据记忆合金(SMA)弹簧的电阻和回复位移一一对应的特性,提出了一种微细管道形貌检测器对中方法。由于空间的限制,微细管道形貌检测器一般采用2排环向均匀3个弹性触角的方式和管道内壁接触,但装配等原因可能造成3个触角组成的中心和检测器中轴线不重合,从而引起形貌检测器相对于检测管道的倾斜。采用SMA弹簧可以有效地解决这一问题。首先根据采集到的图像计算各个触角的偏移大小,然后通过比较施加在弹簧上的电压值,来控制加热电流的开关,从而调节其回复位移,实现形貌检测器的对中。修正后,检测器的检测精度可以达到±0.1 mm。 展开更多
关键词 记忆合金(sma)弹簧 微细管道 形貌检测器
原文传递
微型仿尺蠖软体机器人的设计与实验 被引量:8
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作者 胡俊峰 林茂虎 王文慧 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第8期106-109,共4页
根据尺蠖的运动规律设计了一种微型仿尺蠖软体机器人。利用形状记忆合金(SMA)弹簧模仿尺蠖肌肉对机器人实现驱动,通过周期性电流驱动机器人实现连续爬行运动。为了验证设计的微型仿尺蠖软体机器人的可行性,制作了机器人样机,通过运动实... 根据尺蠖的运动规律设计了一种微型仿尺蠖软体机器人。利用形状记忆合金(SMA)弹簧模仿尺蠖肌肉对机器人实现驱动,通过周期性电流驱动机器人实现连续爬行运动。为了验证设计的微型仿尺蠖软体机器人的可行性,制作了机器人样机,通过运动实验测试机器人在鼠标垫、木板、纸板上的最大爬行速度,以及爬行速度与驱动电流的频率和占空比之间的关系。实验结果表明:所设计的微型仿生软体机器人在电流的周期性驱动下,可以模仿尺蠖完成连续爬行运动,最大爬行速度可达3.5 mm/s,说明了所设计的微型仿尺蠖软体机器人的可行性,为微型仿生机器人的进一步研究提供了参考。 展开更多
关键词 微型仿生机器人 形状记忆合金(sma)弹簧驱动 尺蠖运动
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带有记忆合金弹簧的汽车半主动悬架随机振动的可靠性和最优控制 被引量:4
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作者 王洪礼 沈宇航 +1 位作者 许佳 葛根 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期93-98,共6页
考虑轮胎材料不均匀等内部随机因素的影响,建立带有记忆合金弹簧的汽车半主动悬架振动模型,应用随机平均法将Hamilton函数表示为一维扩散过程,通过分析系统奇异边界性态,计算出系统发生首次穿越行为的条件,建立可靠性函数和首次穿越时... 考虑轮胎材料不均匀等内部随机因素的影响,建立带有记忆合金弹簧的汽车半主动悬架振动模型,应用随机平均法将Hamilton函数表示为一维扩散过程,通过分析系统奇异边界性态,计算出系统发生首次穿越行为的条件,建立可靠性函数和首次穿越时间的概率密度函数的柯氏向后微分(Backward Kolmogorov,BK)方程,结合初始条件和边界条件给出首次穿越问题的提法,并进行数值计算。其结果显示,系统的稳定性被破坏的可能性随着时间的推移在逐渐的增大并且系统最终会变得不稳定,初始状态远离右边界时,其可靠性函数减小得很缓慢,在同一时间点上,系统稳定性被破坏得可能性变得越小。而随着初始状态逐渐远离右边界,系统稳定性最有可能被破坏的时刻在向后推移。通过添加控制器建立受控系统的模型,并利用随机动态规划原理导出以最大可靠性函数为目标的随机最优控制策略,并用有限差分法对受控系统的可靠性函数、首次穿越时间的概率密度函数进行数值仿真。数值计算结果表明,随着控制约束力的增大,系统状态停留在安全域的可能性增大,系统稳定状态被破坏的可能性降低。 展开更多
关键词 记忆合金弹簧 半主动悬架 随机稳定性 可靠性函数 首次穿越 最优控制
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