基于形状记忆合金的仿壁虎柔性脚掌设计
作者:
作者单位:

南京航空航天大学机电学院,南京 210016

作者简介:

通讯作者:

吉爱红,男,研究员,博士生导师,E-mail:meeahji@nuaa.edu.cn。

中图分类号:

TP391

基金项目:

国家自然科学基金委员会与德国科学基金会双边合作研究项目(重点国际(地区)合作研究项目)(51861135306)。


Design of Gecko-Like Flexible Feet Based on Shape Memory Alloy
Author:
Affiliation:

College of Mechanical and Electrical Engineering ,Nanjing University of Aeronautics & Astronautics,Nanjing 210016,China

Fund Project:

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    摘要:

    壁虎通过脚掌独特的外翻机制可以迅速地在壁面实现黏附与脱附。本文通过对壁虎脚掌外翻脱附过程的仿生研究,模仿壁虎外翻脱附机理,以形状记忆合金丝为驱动器,设计仿壁虎柔性脚掌,开展力学分析与计算。基于形状记忆合金的驱动特性及仿壁虎机器人的运动步态,设计了仿壁虎柔性脚掌的控制策略。最后分析了脚趾有无外翻动作脱附时的受力情况,实验测试了柔性脚趾的弯曲与外翻脱附性能,验证了仿壁虎柔性脚掌设计的有效性和可行性。

    Abstract:

    Geckos can quickly adhere to and detach from the wall through the unique valgus mechanism of the soles of its feet. In this paper, by studying the bionics of the valgus desorption process of gecko’s feet, the mechanism of gecko’s valgus detachment is simulated, the shape memory alloy wire is used as the driver to design gecko’s flexible feet, and the mechanical analysis and calculation are carried out. Based on the driving characteristics of shape memory alloys and the gait of gecko robots, a control strategy for imitating gecko flexible feet is designed. Finally, the force of the toes with or without valgus detachment is analyzed, the bending performance and valgus detachment performance of flexible toes are tested, and the effectiveness and feasibility of the design of the gecko-like flexible feet are verified.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

冯鑫晟,韩青非,邱镓辉,吉爱红.基于形状记忆合金的仿壁虎柔性脚掌设计[J].南京航空航天大学学报,2023,55(3):427-436

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  • 收稿日期:2022-08-30
  • 最后修改日期:2022-11-09
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  • 在线发布日期: 2023-07-01
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