基于热缩材料的气动柔性机器人转向机构设计

来源：机床与液压杂志2024年第5期北京时间：

作者：梁耀升，刘晓伟，彭群家

单位：苏州热工研究院有限公司；苏州热工研究院有限公司；苏州热工研究院有限公司

摘要：气动柔性机器人具有质量轻、环境适应性强、无需元件驱动、在恶劣条件下拥有较好的可靠性等优点。然而，转向运动控制一直是气动柔性机器人开发的最大难题并制约其大规模应用。针对此问题，设计一种通过电控加热使得热收缩膜实现主动转向的充气臂式柔性机器人，对其端部执行机构进行建模设计，对充气壁材料和热缩膜材料进行了实验选择；在此基础上，构建热致收缩的转向控制数学模型，搭建实验样机，并对转向效果进行验证。得到结论如下：充气壁带膜选择0.08 mm厚的PE筒膜，热缩膜选取厚度0.075 mm、宽度20 mm的PVC热缩膜，最佳的热缩温度为80 ℃。通过脉冲控制，实现了直角转向。该柔性机器人在管道检测方面具有良好的应用潜力。

关键词：柔性机器人;转向策略;气动控制;热缩