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《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-基于敏感陣列的觸覺傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真分析》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于敏感陣列的觸覺傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真分析摘要觸覺是生物體感知外部環(huán)境的重要手段,是仿生機(jī)器人研究的一個(gè)重要內(nèi)容。相比于視覺、聽覺等其他感知形式,觸覺能感知更多信息量,如接觸力的大小、柔軟性、硬度、彈性、粗糙度、溫度和濕度等。三維力觸覺傳感器,將在體育運(yùn)動、醫(yī)療康復(fù)、機(jī)器人等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。本論文利用材料力學(xué)、有限元仿真、模式識別等學(xué)科的研究成果,從傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度出發(fā),研究了基于導(dǎo)電橡膠的三維力柔性觸覺傳感器的若干理論和技術(shù)問題,提出了一種新的三維力柔性觸覺傳感器模型。本論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)利用有限元仿真技術(shù),對基于二層雙面節(jié)點(diǎn)對稱交叉分布的柔性
2、觸覺陣列傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真,建立傳感器的三維力一電阻仿真數(shù)字模型。(2)提出基于一種新的柔性觸覺傳感器N型微結(jié)構(gòu),建立相應(yīng)的三維力-電阻數(shù)學(xué)模型,并利用有限元仿真進(jìn)行模擬和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。該新型結(jié)構(gòu)首先從結(jié)構(gòu)上對三維力進(jìn)行了優(yōu)化,降低了原來高維、多參數(shù)傳感器信號在實(shí)時(shí)、精確解耦方面的難度。關(guān)鍵詞:柔性觸覺傳感器;三維力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);ANSYS仿真分析DesignofTheStructureDesignandSimulationAnalysisofTactileSensorBasedonSensitiveArrayAbstractTactileisanimportantsens
3、ingfortherobotstoperceivetheexternalinformation,inparticular,it’sanimportantresearchcontentofbionicrobot.Corneredtothevisual,auditoryandotherperceivedforms,tactilereceptioncangetmoreinformation:surfaceroughness,temperatureflexibilityandshapeetc..Flexiblethree-dimensionalforcetactilesen
4、sorplayanimportantroleinsports,medical,rehabilitation,roboticsandotherstudyfields.Thispapermadefulluseofthescientificachievementsinthefieldsofpatternrecognition,materialmechanics,finiteelementsimulation.Inthesensorstructuredesignpointofview,westudiedsomekeytheoreticalandtechnicalproble
5、msofthe3Dflexibletactilesensorbasedontheconductiverubber.a(chǎn)ndpresentanew3Dforceflexibletactilesensormodel.Themainresearchcontentsandinnovationsareasfollows:(1)Withfiniteelementsimulation,wesimulatedthestructureofflexibletactilesensorarrayoftwolayersinsymmetriccrossdistribution,establish
6、eda3Dstress—resistancesimulationmodelofthesensor.(2)PresentanewflexibletactilesensorbasedontheN—typemicrostructure,establishedthe3Dstress—resistancemathematicalmodel,andsimulatedandoptimizedwithfiniteelementsimulation.Themethoddecouplingthe3Dstressfromthestructure,reducethedifficultyin
7、decouplingofthehighdimensional,multiparametersensorsignals.Keywords:Flexibletactilesensor;3DforceStructure;ANSYSSimulation目錄引言-1-第1章緒論-2-1.1論文研究背景-2-1.1.1研究背景-2-1.1.2基于敏感陣列的觸覺傳感器的發(fā)展趨勢-4-1.2論文研究的主要內(nèi)容-5-1.3論文研究的意義-5-第2章有限元理論及超彈性模型-6-2.1ANSYS有限元概述-6-2.1.1幾何模型和網(wǎng)絡(luò)劃分-6-2.1.2多物理場-6-2.1.3流體動