基于4D打印技术的水陆两栖机器人运动功能转换及控制

作     者：黄忠意 杨浴光 吕鹏宇 段慧玲 HUANG Zhongyi;YANG Yuguang;LU Pengyu;DUAN Huiling

作者机构：北京大学工学院北京1000871 北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室北京1000871 北京大学工程科学与新兴技术高精尖创新中心北京1000871 

基　　金：国家自然科学基金(91848201,11872004,11802004) 中国科协青年人才托举工程(2017QNRC001)资助项 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2020年第56卷第15期

页      码：39-45页

摘      要：传统水陆两栖机器人的推进结构通常是将陆上推进结构与水上推进结构进行叠加,导致了现有水陆两栖机器人的机械结构较为复杂,增大了控制的难度。基于4D打印技术设计并制备了一种由轮毂和具有热变形响应性质桨叶结构单元组成的轮桨复合推进结构。该结构可通过热刺激变形响应实现水陆运动功能转换,有效地降低了水陆两栖机器人推进结构的复杂度。此外,还分析了几何参数和输入功率对桨叶结构变形响应速率的影响,实现了桨叶结构的可控变形,从而降低了水陆两栖机器人运动控制的难度。原型机试验结果表明,利用4D打印技术制备的水陆两栖机器人在降低了结构复杂度与控制难度的同时,可以实现水陆运动功能转换及控制。

主 题 词：4D打印 水陆两栖机器人 可控变形 功能转换 运动控制 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/JME.2020.15.039

馆 藏 号：203978082...