形状记忆合金丝驱动的可弯曲孔探仪机构设计∗
2021-04-28芦吉云
振动、测试与诊断 2021年2期
潘 浩,熊 克,芦吉云,王 容
(1.南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室 南京,210016)
(2.南京航空航天大学民航学院 南京,211106)
引言
高新技术的采用使航空发动机结构越来越复杂,这对航空发动机内部损伤探测提出了更高的要求[1-3],研究发动机损伤探测新技术十分必要。目前发动机维修主要依赖孔探检测法,利用孔探设备搭载的内窥镜观测发动机内部故障,由于孔探仪存在柔性不足、可达性差、操作困难、效率低下等问题[4-5],增加孔探设备的柔性是必须解决的问题。
随着精密加工技术、微机电系统、微驱动及特殊材料等技术的进步,机构驱动技术迅速发展。Glozman等[6]提出一种能够胀缩的自驱动式蠕动管道机器人机构,通过多个弹性气囊膨胀和收缩来使得机体蠕动行走,对控制算法的要求较高。Laschi等[7]基于章鱼的生物力学研制了一种软体鱼机构原型,能向前游动、转弯和姿态调整。Tolley等[8]利用硅弹性体、聚芳纶织物以及中空玻璃微粒研制了一种气动机构,用机构内的压缩空气网提供动力,该方法需要发展新型材料,对控制系统要求较高。Dong等[9]研究一种由柔性关节连接的蛇型机构,采用多段式结构,利用电机进行驱动。
针对可弯曲机构的设计,国内外学者采用微型电机、压电、形状记忆合金材料以及气动驱动方式实现机器人的运动。压电驱动器发热大、功耗大;气动驱动方式需要发展新型材料,对控制系统要求较高。形状记忆合金与微电机是目前广泛采用的小型机器人驱动方式。……
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