柔性机器人夹持器设计开题报告

1. 研究目的与意义

软体机器人相比刚性机器人有很多优势，它可以更好适应各种环境，受到外界冲击后也不会产生大的伤害，在空间狭小、非结构下的环境下都可以完成复杂的任务，例如医疗、军事及探测领域。其研究的目的：1、通过这次设计，把大学所学的专业知识资源整合，运用有关知识解决实际问题； 2、通过查阅大量文献，培养研究习惯，树立严谨的态度，创造有价值的设计； 3、了解柔性机器人这一当前先进的技术在国内外研究现状，为同学们进一步深造可能所要面临的情况作一些准备。其意义如下： 1、理论知识在实际中综合地运用，培养学生独立的机械设计能力，树立正确的设计思想： 2、熟练应用有关参考资料、手册、图册和规范，熟悉有关国家标准和部颁标准； 3、掌握机械产品设计的基本方法和步骤，完成一个工程技术人员所具备的基本技能。

2. 国内外研究现状分析

随着机器人技术的不断发展，目前已广泛应用于工业生产、医疗服务、勘探勘测、生物工程、救灾救援等领域，但是对传统机器人的研究一般是以刚性结构为主，因受其结构复杂、灵活度有限、安全性和适应性较差的限制，在一些特殊的应用中，如复杂易碎物体抓持、人机交互和狭窄空间作业中，传统的刚性机器人面临着极大的挑战。近期，随着3d打印技术和新型智能材料的发展，对于机器人技术的研究有了突破性的进展，并衍生出一门新的科学软体机器人。

软体机器人的设计灵感主要来源于自然界，它是仿生机器人研究的延续。现有软体机器人按功能特性可以分为两类：具有爬行、蠕动、游动、跳跃能力的运动型机器人和具有抓取、提升物体能力的操作型机器人。由于软体机器人具有无限多自由度和连续变形的能力，能够完成很多刚性结构机器人所完成不了的任务，在军事、探测、医疗等诸多领域具有广阔的应用前景，所以欧美国家对其的研究极为重视。

2007 年，美国国防部高级研究计划局展开了对化学机器人chembots的研究 ，chembots 具有较强的柔韧性，能够重塑自身形状和尺寸，使其通过比自己常态尺寸小的通道，并且可携带有效载荷完成特定的任务。chembots 综合应用材料化学和机器人学，是一种中尺寸软体机器人。

3. 研究的基本内容与计划

第1~2周 熟悉任务，收集资料，填写开题报告；

第3~4周 继续进行必要的设计准备包括复习，并掌握有关柔性机器人的各种知识；掌握绘图或计算机绘图基本技能。

第5~6周 确定总体方案，绘制三维零件图及装配图；

4. 研究创新点

本次毕业设计为柔性机器人夹持器设计，通过查阅国内外文献资料，了解柔性机器人的工作原理及操作性能，设计出符合要求的夹持器。本设计涉及到机械制造装备、电机驱动、控制系统等多学科知识，同时作为一门新兴学科的研究，此次设计具有重要的现实意义。