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两栖仿生机器蟹密封技术的研究

作　者: 王臣业
导　师: 郭黎滨
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 两栖仿生机器蟹 密封 模具 天然乳胶 粘结剂
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 222次
引　用: 2次
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内容摘要


随着仿生学、微机电系统技术(MEMS)、高密度信息处理技术、集成控制技术的飞速发展，微小型仿生机器人以其隐蔽性强、功耗小、成本低廉、便于部署的优点正日益成为军用机器人研究热点。具有两栖活动能力的军用机器人更是该领域研究的前沿课题。 本课题来源于国家自然科学基金项目“两栖仿生机器蟹基础技术研究”，希望建立一个对复杂地形高度适应、性能可靠、体积小巧、并具有两栖环境下活动能力的小型移动机器人平台。它的研制对于未来两栖战场提高作战效能、减少人员伤亡和提高海洋资源开发能力具有十分重要的意义。 首先，论文对国内外微小型水下机器人研究方面的文献进行了综述。 其次，对密封领域国内外的研究现状进行了综述。 通过对文献进行总结与分析可见，密封广泛应用在航天、航空、航海、石油开采与炼油、采矿、冶金、发电、化工，机械等设备上。很多事故的发生就是由于密封失效引起的，这样的例子数不胜数。每年由于密封问题而造成的各种损失不可估量。 本文所讨论的密封问题是指：利用一种物理规律，通过某种技术和装置，实现微小型水下机器人需要的局部环境，水密性研究也是微小型水下机器人的一项非常关键的技术。本文以两栖仿生机器蟹为对象，对水下密封技术进行了研究。 密封的形式多种多样，本文对两栖仿生机器蟹采用了整体式柔性腔体密封。作为密封方案的总体设计，本文选用天然乳胶作为密封外衣的主要原料，通过多次配合实验进行了密封外衣的配方设计。根据两栖仿生机器蟹的本体结构，采用快速成型技术进行了模具设计。通过查阅大量的资料和实验研究，研究出分体式的密封外衣的粘结技术。

全文目录


第1章 绪论  11-24
  1.1 课题来源  11
  1.2 课题研究的背景和意义  11-12
    1.2.1 研究的背景  11-12
    1.2.2 研究的意义  12
  1.3 多足仿生机器人的研究现状  12-18
    1.3.1 仿生机器人的产生与发展  12-13
    1.3.2 国内外研究现状、水平及发展方向  13-18
  1.4 多足仿生机器人研究中的关键技术  18-19
  1.5 国内外密封领域的研究现状  19-23
    1.5.1 国外现状  19-21
    1.5.2 国内现状  21-23
  1.6 本课题研究的主要内容  23-24
第2章 两栖仿生机器蟹的总体结构  24-40
  2.1 引言  24
  2.2 螃蟹的生物结构  24-26
  2.3 生物螃蟹的运动方式研究  26-29
  2.4 两栖仿生机器蟹的本体结构设计  29-39
    2.4.1 步行足机构模型的建立及简化  29-31
    2.4.2 整体模型的建立  31-33
    2.4.3 机械系统机构设计  33-35
    2.4.4 控制系统设计  35-37
    2.4.5 整体结构  37-39
  2.5 本章小结  39-40
第3章 两栖仿生机器蟹的整体密封方案设计  40-52
  3.1 引言  40
  3.2 密封的概述  40-42
    3.2.1 密封定义、功能及原理  40-41
    3.2.2 密封的分类  41-42
  3.3 水下机器人的密封方式  42-44
  3.4 两栖仿生机器蟹的整体密封方案设计  44-51
    3.4.1 两栖仿生机器蟹的技术指标  44-45
    3.4.2 整体密封的方案设计  45-51
  3.5 本章小结  51-52
第4章 两栖仿生机器蟹的密封外衣设计  52-71
  4.1 引言  52
  4.2 模具材料的选用分析  52-53
  4.3 快速成型技术  53-57
    4.3.1 快速成型技术的原理  53
    4.3.2 快速成型技术的成型过程  53-54
    4.3.3 快速成型技术的特点  54
    4.3.4 快速制造模具的方法  54-57
  4.4 密封外衣的模具设计  57-61
  4.5 密封外衣的设计  61-67
    4.5.1 密封外衣的配方设计  61-63
    4.5.2 密封胶乳的胶凝和成膜  63-65
    4.5.3 密封外衣的硫化  65-67
    4.5.4 密封外衣的加工过程  67
  4.6 密封外衣的粘结技术研究  67-70
  4.7 本章小结  70-71
第5章 两栖仿生机器蟹密封实验研究  71-77
  5.1 引言  71
  5.2 生物螃蟹的配重实验研究  71-73
  5.3 密封性能实验研究  73-74
  5.4 运动阻力及爬坡时摩擦力实验  74-76
  5.4 本章小结  76-77
结论  77-79
参考文献  79-83
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  83-84
致谢  84

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 机器人技术 > 机器人
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