一种基于气动的软体爬行机器人开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

软体机器人作为机器人领域的一个新兴分支，近年来受到越来越多的关注。

与传统的刚性机器人相比，软体机器人具有更高的灵活性和适应性，能够在复杂多变的环境中执行各种任务，例如狭小空间探测、灾后搜救、医疗辅助等。

本选题研究的目的是设计并实现一种基于气动驱动的软体爬行机器人。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，软体机器人技术在全球范围内蓬勃发展，各种新型的软体机器人不断涌现，并在不同领域展现出巨大的应用潜力。

1. 国内研究现状

我国在软体机器人领域的研究起步较晚，但近年来发展迅速，在软体机器人材料、结构设计、驱动控制等方面取得了一系列重要成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究的主要内容包括以下几个方面:
1.仿生学原理分析:研究自然界中爬行动物的运动机理，例如蚯蚓的蠕动、蛇的蜿蜒前进等，为机器人的结构设计和运动控制提供仿生学依据。

2.机器人结构设计:设计机器人的整体结构，包括驱动单元、传动机构、支撑结构等，并对关键部件进行详细设计，例如气动人工肌肉的结构参数、驱动方式等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，逐步开展以下研究工作：
1.文献调研与分析:查阅国内外相关文献，了解软体机器人、爬行机器人、气动驱动等领域的研究现状和发展趋势，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.仿生学原理分析:研究自然界中爬行动物的运动机理，分析其运动方式、结构特点和驱动机制，为机器人的设计提供仿生学依据。

3.机器人结构设计:基于仿生学原理和功能需求，设计机器人的整体结构，包括驱动单元、传动机构、支撑结构等，并对关键部件进行详细设计，确定材料、尺寸、形状等参数。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.基于新型气动驱动单元的软体爬行机器人设计:探索新型气动驱动单元，例如气动人工肌肉、气动网络结构等，用于软体爬行机器人的驱动，实现机器人灵活、高效的爬行运动。

2.多运动模态融合的控制策略研究:针对不同的应用场景，设计多运动模态融合的控制策略，例如蠕动、蜿蜒、翻滚等，使机器人能够适应更加复杂的環境。

3.面向特定应用场景的功能优化设计:针对管道检测、灾后救援等特定应用场景，对机器人的结构、材料、功能等进行优化设计，提高机器人的环境适应性和任务执行能力。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.陈柏,张立勋,王田苗.软体机器人的研究现状与关键技术[j].机械工程学报,2018,54(19):1-16.

2.王振,李铁民,葛运建,等.爬行机器人的研究现状及关键技术分析[j].机械设计与制造,2022(1):247-252.

3.刘冠杉,王硕,李文栋,等.面向管道检测的仿生爬行机器人研究进展[j].机械工程学报,2020,56(14):1-17.