1. 本选题研究的目的及意义
随着机器人技术的不断发展,传统刚性机器人由于其自身结构的限制,在面对复杂多变的环境和任务时,逐渐显现出适应性差、安全性低等问题。
为了克服这些局限性,软体机器人应运而生,并迅速成为机器人领域的研究热点。
软体机器人采用柔性材料制成,具有结构柔顺、运动灵活、人机交互安全等优点,在医疗康复、工业抓取、灾难救援等领域展现出巨大的应用潜力。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,软体机器人技术在国内外都得到了广泛关注和快速发展。
研究人员在软体机器人的材料、结构、驱动和控制等方面取得了一系列突破性进展。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将围绕柔性软体机械手的材料选择、结构设计、驱动方式、控制策略、制备工艺、性能测试和抓取实验等方面展开研究,具体内容如下:
1.材料选择与性能分析:研究不同柔性材料的力学特性、加工性能和生物相容性等,选择合适的材料用于软体机械手的制备。
2.结构设计与运动学分析:设计合理的机械手结构,并建立运动学模型,分析其运动空间和灵活性。
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,逐步开展柔性软体机械手的研究工作。
首先,进行文献调研,了解国内外软体机器人和柔性机械手的研究现状,为本研究提供理论基础和技术参考。
然后,根据研究目标,确定软体机械手的总体设计方案,包括材料选择、结构设计、驱动方式和控制策略等。
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.新型柔性材料的应用:探索将新型柔性材料,如形状记忆聚合物、离子聚合物金属复合材料等,应用于软体机械手的制备,以提高机械手的性能和功能。
2.仿生结构设计:从自然界中汲取灵感,设计具有仿生结构的软体机械手,例如模仿章鱼触手、象鼻等结构,以提高机械手的灵活性和适应性。
3.智能控制算法:开发基于机器学习、深度学习等人工智能技术的智能控制算法,实现软体机械手的自适应控制和智能抓取。
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, 王田苗, 王硕. 软体机器人:结构设计、驱动方式及控制方法研究进展[J]. 机器人, 2018, 40(1): 1-15.
2. 王洪波, 彭海军, 张立勋, 等. 软体机器人的研究现状与关键技术[J]. 机械工程学报, 2019, 55(16): 1-18.
3. 罗自荣, 王天奇, 王振华, 等. 软体机器人的国内外研究现状[J]. 机械工程与自动化, 2018, (5): 183-186.
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