論文中期檢查報(bào)告2

深海潛水器軟體仿生抓手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中期檢查報(bào)告一、論文進(jìn)展情況1.已完成了對(duì)軟體仿生抓手設(shè)計(jì)的部分資料的收集與整理工作，通過圖書館館藏書籍、學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)以及互聯(lián)網(wǎng)學(xué)術(shù)資源等渠道，共獲取參考文獻(xiàn)30余篇，并對(duì)其中的5篇核心文獻(xiàn)進(jìn)行了深入研讀與分析。2.在研究方法的確定上，根據(jù)課題的性質(zhì)與目標(biāo)，選擇了實(shí)驗(yàn)法與案例分析法。3.已基本了解論文整體框架與撰寫步驟，完整的論文包括摘要、關(guān)鍵詞、引言、正文、結(jié)論與展望、參考文獻(xiàn)等主要章節(jié)。二、已解決的問題確定抓手的結(jié)構(gòu)特征。爪數(shù)與材料選擇表1不同柔性材料對(duì)比高分子材料智能材料軟物質(zhì)材料復(fù)合材料液態(tài)金屬材料硅膠聚氨酯熱塑性彈性體(TPE)電活性聚合物(EAP)形狀記憶合金(SMA)和形狀記憶聚合物(SMP)水凝膠彈性泡沫柔性導(dǎo)電材料嵌入式纖維增強(qiáng)材料鎵基合金特征柔軟、彈性高、生物相容性好、耐熱性強(qiáng)彈性良好，耐磨，機(jī)械強(qiáng)度適中易加工，可反復(fù)變形對(duì)電場(chǎng)敏感，可作為人工肌肉使用能夠在加熱或刺激下恢復(fù)初始形狀柔軟、可變形，能吸收大量水分，生物相容性強(qiáng)輕質(zhì)、可壓縮兼具柔性和導(dǎo)電性結(jié)合了柔性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低熔點(diǎn)、高導(dǎo)電性、可變形應(yīng)用用于制作柔性關(guān)節(jié)、抓取器、人工肌肉等用于柔性執(zhí)行器和傳感器適用于柔性傳感器和可變形結(jié)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)器和執(zhí)行器用于柔性驅(qū)動(dòng)裝置用于仿生機(jī)器人和醫(yī)療機(jī)器人用于吸能結(jié)構(gòu)和柔性支撐件用于柔性電子和傳感器用于需要高強(qiáng)度的柔性機(jī)器人部分用于柔性電路和自修復(fù)組件表2不同爪數(shù)特征對(duì)比特性三爪四爪五爪抓取力較低中等高穩(wěn)定性較低中等高適用物體圓形、對(duì)稱物體矩形、不規(guī)則物體大型、不規(guī)則物體結(jié)構(gòu)復(fù)雜度簡(jiǎn)單中等較復(fù)雜制造成本低中等高自定心性強(qiáng)較弱弱根據(jù)以上表格對(duì)比以及抓取深海文物的需求，采用三爪結(jié)構(gòu)仿生人手抓取動(dòng)作，在三只爪指處采用硅膠軟體材料，以便能更好的抓取不同的物體。（2）驅(qū)動(dòng)方式的對(duì)比與選擇表3驅(qū)動(dòng)方式對(duì)比驅(qū)動(dòng)方式原理優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣壓變化響應(yīng)快，輸出力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單需氣源，管路復(fù)雜，能源效率低柔性抓手、仿生機(jī)器人液壓驅(qū)動(dòng)液體不可壓縮性輸出力大，控制精度高系統(tǒng)復(fù)雜，易泄漏，不適合輕量化需求醫(yī)療康復(fù)設(shè)備、工業(yè)抓取器電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過連桿或齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)成熟技術(shù)，控制簡(jiǎn)單不適合高柔性需求工業(yè)柔性機(jī)器人熱驅(qū)動(dòng)加熱驅(qū)動(dòng)材料形變或膨脹結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合柔性結(jié)構(gòu)熱響應(yīng)速度慢，耗能較高熱敏仿生器件、柔性機(jī)器人部件因在深海環(huán)境工作，故選取液壓驅(qū)動(dòng)。（3）抓取重量范圍海底文物的質(zhì)量1kg以上雖然很多，但是考慮到水的浮力影響，以及根據(jù)所查資料，抓手的夾持力度在1kg左右。確定硅膠的制作方法。由于硅膠可以進(jìn)行AB配比制作，可以通過不同的配比得到不同柔軟程度的硅膠。表4硅膠AB配比類型配比類型特點(diǎn)用途常見應(yīng)用場(chǎng)景1:1操作簡(jiǎn)單，固化速度中等固化后無副產(chǎn)物模具硅膠、食品級(jí)硅膠、灌封膠手辦模具制作、食品模具、電子元件灌封保護(hù)10:1對(duì)配比精度要求高，固化時(shí)間較長(zhǎng)，易于調(diào)整操作時(shí)間縮合型硅膠、工業(yè)模具硅膠雕塑翻模、填縫劑、工業(yè)結(jié)構(gòu)件密封5:1操作時(shí)間較長(zhǎng)，穩(wěn)定性高，適合中等規(guī)模工業(yè)級(jí)模具硅膠、仿生應(yīng)用中型模具制作、柔性機(jī)器人部件20:1固化速度慢，適合大體積硅膠制品大件模具制作、仿生部件大型雕塑模具、機(jī)器人抓取部件3:1適用于快速固化場(chǎng)景，粘度較低，流動(dòng)性好快速成型硅膠模型制作、快速翻模50:1配比精確，專用性強(qiáng)高性能硅膠、技術(shù)領(lǐng)域特制品科研、高科技制造硅膠的制作過程：首先將A和B兩種硅膠均勻混合，接著將其放入真空箱中，并且通過真空泵抽取液態(tài)硅膠內(nèi)部的氣泡，接著將混合的液態(tài)硅膠均勻的倒入3D打印好的抓手模具中，待硅膠穩(wěn)定填充滿后，將其放入干燥箱中加熱，待硅膠完全成型后將柔性外層從模具中取出。三、遇到的困難1.因需要在深海工作，需要進(jìn)行深海測(cè)試，測(cè)試條件較為困難；模型建立以及仿真分析方法的運(yùn)用還不夠熟練，須加緊練習(xí)；實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)存在一定的困難；在論文撰寫過程中，各章節(jié)之間的邏輯連貫性還需進(jìn)一步加強(qiáng)，使論文整體論述更加嚴(yán)謹(jǐn)、完整且富有邏輯性。四、后續(xù)工作計(jì)劃1.接下來的7周內(nèi)，集中精力完成論文資料收集工作，進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模和結(jié)果分析，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集到數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理檢查數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，為后續(xù)數(shù)據(jù)分析做好充分準(zhǔn)備。2.利用剩余時(shí)間進(jìn)行所需軟件與論文寫作相關(guān)的技能，在2月初前完成對(duì)模型仿真分析，并根據(jù)分析結(jié)果繪制相關(guān)圖表和撰寫分析報(bào)告，初步總結(jié)研究發(fā)現(xiàn)。3.在論文撰寫方面，每周安排至少3天的時(shí)間進(jìn)行寫作，按照先完善研究結(jié)果，再回頭優(yōu)化引言和理論基礎(chǔ)部分，最后撰寫結(jié)論與展望章節(jié)的順序，逐步推進(jìn)論文初稿的完成，確保在3月初前提交