重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (9): 128-134.

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磁性液态金属驱动微型轮式机器人设计与运动研究

韩锡镇,袁锐波,宋东明,覃学巨,梁松炜,李 滔   

  1. 1.昆明理工大学 机电工程学院,昆明 650504;2.云南前沿液态金属研究院有限公司,昆明 65050
  • 发布日期:2024-10-12
  • 作者简介:韩锡镇,男,硕士研究生,主要从事液态金属机器人运动研究,Email:1191907427@qq.com;通信作者 袁锐波,男,博士,教授,主要从事流体传动与控制研究,Email:22911979@qq.com。

  • Published:2024-10-12

摘要: 将磁性粉末(Fe/Ni混合粉末)引入镓基液态金属中,使其具有良好的磁性,并最大程度地保留其流动性。将磁性液态金属用作轮式机器人的驱动部件,结合变重心理论,使其成为轮式机器人的动力来源,设计微小型轮式机器人结构,并通过三维软件 Solidworks建立机器人模型,分析磁性液态金属和轮式机构的受力情况,只要驱动力大于摩擦阻力,可实现轮式机器人直线运动。采用仿真模拟方式,利用 Adams软件对轮式机器人在驱动力 F=2.1×10-3N的作用下进行运动分析,此驱动力大于摩擦阻力,轮式机器人在 0~10s的运动区间内做匀加速直线运动,且平均速度为 330.48mm/s;在 F=1×10-4N的作用下,此驱动力等于摩擦阻力,2.65s后轮式机器人做匀速直线运动,其速度为 150mm/s,驱动力 F的大小可通过调节磁场强度进行调控,以满足各种运动速度大小的需求。

关键词: 磁性镓基液态金属;流体驱动;变重心;轮式机器人;运动分析

中图分类号: 

  • TP212