没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
仿生机器人-壁虎机器人精品.docx
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 77 浏览量
2022-11-22
19:15:04
上传
评论
收藏 247KB DOCX 举报
温馨提示
试读
6页
仿生机器人-壁虎机器人精品.docx仿生机器人-壁虎机器人精品.docx
资源推荐
资源详情
资源评论
文档收集于互联网,已重新整理排版.word 版本可编辑,有帮助欢迎下载支持.
【关键字】情况、思路、方法、环节、条件、前提、进展、空间、领域、质量、模式、行动、
传统、系统、机制、自主、良好、合作、保持、发展、建设、提出、发现、研究、位置、关
键、稳定、成果、基础、需要、环境、工程、能力、需求、方式、差距、作用、结构、水平、
主体、任务、速度、关系、联动、分析、倾斜、吸引、调节、逐步、形成、满足、开展、管
理、支持、优化、方向、创新、适应、实现、提高、实施、新发展
壁虎机器人
摘 要: 首先, 详细介绍和分析了国内外仿壁虎机器人的研究现状。然后, 讨论比较了仿生
壁虎机器人所涉及的关键技术的优缺点。最后, 在前面分析比较基础上对未来的发展趋势进
行了预测。
引言:机器人不但可以提高工人的生产效率, 还可以代替人类从事乏味、劳累和危险的工作,
甚至完成人类不能胜任的工作, 因而日益受到人们的重视。随着人类探索太空、建设航天站、
开发海洋、军事作战与反恐侦察等任务和需求的增加, 人们对机器人的性能提出了更高的要
求。而在35亿年的进化过程中, 生物体发展了灵巧的运动机构和机敏的运动模式, 成为机器
人技术创新发展的源泉之一。仿生机器人就是模仿自然界中生物的精巧结构、运动原理和行
为方式等的机器人系统。科学家们向生物学习, 创造出了众多高性能的仿生机器人, 如机器
鱼、机器蛇、机器蝇, 以及各种仿生材料。壁虎是一种可在地面、陡壁、天花板等不同法向
面上自由灵活运动的四足动物。科学家以壁虎的这种运动能力为研究模仿对象, 研制出了各
种爬壁机器人。爬壁机器人在民用、军事、航天上具有广泛的用途, 因而越来越受到人们的
重视. 在民用领域, 爬壁机器人被用来清洗大厦外壁墙面和玻璃、检测舰船船体、检测核密
封罐等;在军事反恐领域, 爬壁机器人可用来进行侦察窃听、研制蛙人等;在航天领域, 爬
壁机器人可用来进行舱外维修等。但传统爬壁机器人的吸附原理和移动机理与真实壁虎毫无
关系, 其缺点限制了应用环境和工作范围, 而壁虎的吸附原理和移动方式为突破传统爬壁
机器人的限制提供了新的思路, 因而成为一个新的研究方向。目前仿壁虎机器人技术的研究
主要分为吸附技术的研究与移动技术的研究, 吸附技术研究主要是围绕研制仿壁虎脚掌的
吸附材料展开, 移动技术则主要是模仿生物的灵巧移动方式. 目前, 美国、日本等西方发达
国家都在开展仿壁虎机器人方面的研究, 美国处在领先的位置, 但仍处于初步阶段我国也
已开展这方面的研究, 其中在壁面清洗方面实现了爬壁机器人的应用, 在壁虎脚掌吸附材
料研制上也取得一定成果, 但距离国外研究水平仍有一定的差距。
壁虎的研究价值:几个世纪以来,人们一直惊讶一些动物如壁虎、蚊子、苍蝇等超强的吸、
脱附能力。譬如:壁虎可以在各种基底上自由地爬行,即便是在很光滑的天花板上也可以1mPs
的速度迅速地移动;蚊子可以轻松地粘在人体皮肤上实施叮咬;苍蝇甚至可以粘在玻璃上。
这些独特的粘附作用源自于自然界长期的进化,研究它们吸、脱附机理对仿制与之类似的生
物材料有巨大的启示作用。古希腊哲学家亚里士多德把这种吸附力归结为一种超自然力。
Cartier、Braun等分别在1872年和1878 年开始研究壁虎脚掌不同寻常的微结构,但囿于当时
的科研条件,他们只能大致地推测壁虎可能具有很精细的脚掌结构。Schmidt在1904 年用光
学显微镜对壁虎脚掌进行观察,Ruibal 和Ernst在1965年利用电子显微镜对壁虎脚掌的微结
构进行观察,他们均观察到壁虎脚掌是由刚毛和绒毛组成,每根刚毛又由100—1000根绒毛组
成,每根绒毛的半径大约在012 —014μm 之间。对壁虎微结构的观察打开了对壁虎的超强
吸、脱附机理研究的大门。Autumn于2000年在Nature 发表的一篇关于壁虎微结构及吸附机
理的文章掀起了全世界对壁虎研究的热潮。
壁虎的仿生原理:1.壁虎的吸附机制 壁虎的刚毛和绒毛都是由β角蛋白(β2keratin)组成
的,它们的杨氏模量约为1GPa 。其吸附力是由范德瓦尔斯力和毛细力共同产生。Autumn等通
过实验证实了范德瓦尔斯力的作用,其大小仅仅和绒毛的大小和形状有关而与其表面的化学
1文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.
资源评论
不吃鸳鸯锅
- 粉丝: 8253
- 资源: 2万+
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功