柔性机构及其应用研究进展.pdf

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1、第51卷第13期机械工程学报Vb1.51NO.132015年7月JOURNALOFMECHANICALENGINEEIUNGJu1.2015DoI:10.3901/JME.2015.13.053柔性机构及其应用研究进展球于靖军郝广波2陈贵敏。毕树生(1.北京航空航天大学机器人研究所北京100191;2.爱尔兰科克大学电子工程学院科克爱尔兰;3.西安电子科技大学机电工程学院西安710071)摘要:柔性机构自20世纪80年代提出以来迅猛发展,已成为现代机构学一个重要分支。短短不足3O年间,柔性机构设计理论的构建与发展,为柔性

2、机构成功应用奠定了坚实基础。随着对柔性及柔性机构认识不断深入,柔性机构得到了广泛应用,不断涌现新的成功实例。继5年前综述了柔性机构设计方法研究进展之后,尝试从应用的视角鸟瞰一下柔性机构的最新进展。通过将柔性机构的主体应用划分为精密工程、仿生机器人、智能材料结构三大主阵地,概述柔性机构在每个阵地中的应用进展及研究热点情况,并对其发展做了展望。对四种最具发展潜力和应用前景的新型柔性机构(胞元式柔性机构、辅助接触式柔性机构、平面折展机构、柔性静平衡机构)进行简单描述。关键词:柔性机构;精密工程;仿生机器人;智能结构:柔性铰链中

3、图分类号:TH112State—of-artofCompliantMechanismsandTheirApplicationsYUJingjunHAOGuangboCHENGuimin。BIShusheng(1.RoboticsInstitute,BeihangUniversity,Beijing100191;2.SchoolofEngineering—ElectricalandElectronicEngineering,UniversityCollegeCork,Cork,Ireland;3.SchoolofMecha

4、tronics,XidianUniversity,Xi’an710071)Abstract:Sincetheconceptofcompliantmechanisms(CMs)isfirstlyproposedinlate1980s,itdevelopsrapidlyandhasbecomeanimportantbranchofmodemmechanismcommunity.Inthepastlessthan30years,dozensofdesignmethodologiesandtheoriesforCMshaveem

5、erged,whichlaysasolidfoundationontheirsuccessfuluse.WiththeincreasinginsightforflexuresandCMs,moreandmoreapplicationsofCMscarlbefoundinvariousfields.Aftersummarizingandcomparingthecurrentdesignmethodsforflexure-basedcompliantmechanismsfiveyearsago,thestate-of-art

6、sofCMshavebeenoverviewedfromthepointofapplicationinthispaper.MostexistingCMsareresortedtothreecategories,i.e.precisionengineering,bionicrobotics,andsmartstructuresifconsideringthedifferenceoftheirfunctionsandapplicationbackground.Thesuccessfuluses,studyfocusesand

7、evenapplicationprospectsineachcategoryofCMsareintroducedcasebycase.Afterward,fournewtypesofCMswithgreatpotentialapplications,i.e.cellularCMs,contactaidCMs,laminaemergentmechanisms,andstaticbalanceCMsareillustratedinbrief.Wehopemorescholarsallovertheworldstarttost

8、udytheseamazingCMsandindustrialpersonnelpaymoreattentionontheusageofCMsaswellaftergettingtheoverviewofCMs.Keywords:compliantmechanisms:precisionengineering:bio

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