仿生機器蟹前肢結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度評估開題報告(已修改)
2025-06-09 12:48 本頁面
【正文】 畢業(yè)設(shè)計（論文）材料之二（ 2） 本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )開題報告 題目 ： 仿生機器蟹前肢結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度評估 Bionic Crab Forelimb Structural Design and Strength Assessment 課 題 類 型 ： 設(shè)計 ■ 實驗研究□ 論文□ 學 生 姓 名： 黃仁仲 學 號： 3100101340 專 業(yè) 班 級 ： 機制 103 學 院 ： 機械與汽車工程學院 指 導(dǎo) 教 師： 韋 山 開 題 時 間： 20xx 年 3 月 7 日 一、 研究意義、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1960 年美國第一屆仿生學會議上“仿生學”一詞被提出，從此仿生學在機械方面的應(yīng)用就再未停止過，并融合發(fā)展成為仿生機械學。仿生機械學是模仿生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和控制原理，設(shè)計制造功能更集中、效率更高并具有生物特征的機械學科。而仿生機器人由于能夠適應(yīng)非結(jié)構(gòu)化的未知工作環(huán)境，可執(zhí)行復(fù)雜精巧的高難度任務(wù)，以及其高精度、高靈活性、高可靠性、 高魯棒性、高智能性等優(yōu)點，使其成為現(xiàn)代社會高科技發(fā)展中不可或缺的一個重要學科方向，并且由于能制造出在結(jié)構(gòu)、功能、材料、控制、能耗等諸多方面相對更加合理的機械系統(tǒng)，仿生機械學正越來越受到重視。 隨著國際政治格局、戰(zhàn)爭形式的變化，在軍事偵察、戰(zhàn)場攻擊、反恐防爆等領(lǐng)域需要大量的無人作戰(zhàn)武器；隨著人類探索太空，建設(shè)航天站、搶險救災(zāi)等不適合由人來承擔的任務(wù)的增加，越來越需要相應(yīng)的可以代替人類執(zhí)行任務(wù)的機器人，同時新的需求和任務(wù)也對機器人的性能提出了更高要求。 在國際上 ,關(guān)于仿生機器人的研究，美國、日本和德國走在前列， 此外，英國、瑞典以及澳大利亞等國也都在此領(lǐng)域有深入的技術(shù)研究。美國國防高級研究項目代 (Defense Advanced Research projects Agency, DARPA)資助了很多以軍用目標為背景的多足仿生機器人研究項目。為了對付岸邊的水雷，美國羅克威爾公司及 IS 機器人公司在 DARPA 資助下研制了一種名叫“水下自主行走裝置”(Autonomous Legged Underwater Vehicle， ALUV)的機器人，又叫做“羚羊”。如圖 11 所示。它是仿造蟹的外形制造的，它抗撞擊，電子部件 全部包在防水的體腔中，每條足有兩個自由度，決定了它具有兩棲運動性能。這種機器蟹可以隱藏在海浪下面，在水中行走，迅速通過岸邊的浪區(qū)。當風浪太大時，它可以將腳埋入泥沙中，通過振動，甚至可將整個身子都隱藏在泥沙中。 ALVU 長約 56 厘米，重 公斤，包括一個 公斤重的壓載物。為了攜帶傳感器，它的腳比較大，便于發(fā)現(xiàn)目標。當它遇到水雷時，就把它抓住，然后等待近海登陸艇上的控制中心的命令。一旦收到信號，機器人就會自動爆炸，同時引爆水雷。技術(shù)人員還準備使機器蟹之間可以進行通信聯(lián)絡(luò)，從而提高掃雷的效率。 圖 11仿生機器蟹“羚羊” 在 DARPA 資助下，美國海軍與馬薩產(chǎn)品公司和波士頓的東北大學聯(lián)合進行的一項研究，針對有海流和涌浪的淺水區(qū)域的清除水雷作業(yè)而設(shè)計仿龍蝦的多足步行機器人。該機器龍蝦能
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