【17页】外文翻译--电渡活性聚合胶凝体制成的海星状胶凝体机器人的运动设计.doc在线文档

模拟和实验的结果表明，在平面结构里通过多个电极可获得很多变形。

我们已经设计了个海星形状的胶凝体机器人，其可以通过空间变化的电场实现翻身。

关键词运动设计电渡活性聚合物胶凝体机器人海星可变形的绪论可变形机器人，譬如子弹形，鳗鱼形和蛇形机器人能够适应由刚性链接和连接的常规人工机器人无法适应的情况。

以它们柔软的身体，例如鳗鱼比其他刚性动物更快地通过极端凌乱的海底环境。

未来机器人的传动装置被预计为人造肌肉。

电镀活性聚合胶凝体将是构造像软体动物般似的可变机器人的种候选材料，这主要是它们的形状和尺寸可以通过电场来控制。

这些胶凝体代表了种开放系统，它能够与外部环境交换事件和能量。

我们的研究目标就是为人造肌肉开发种系统。

朝着这个目的，我们已经建立了胶凝体机器人模型，它全是由电镀活性聚合胶凝体构成的。

目的就是去探索机械设计和控制论所要求的类机器人。

开始，河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译我们主要集中于胶凝体的形状和弯曲响应。

我们通过胶凝体机器人的形状设计提出种实现功能的方法。

我们基于所做的实验，提出种描述胶凝体变化过程的运动模型。

我们发现胶凝体的形状可以通过胶凝体材料和周围环境电厂的局部的化学反应来进行预测。

我们提供了模型方框图，其中把电镀活性聚合物系统分为两部分胶凝体和电场。

我们使用相同的胶凝体做成许多形状并把注意力集中于电场而不是胶凝体材料。

我们用线性排列的电极来产生变化的空间电场并用其去进行实验，同时也得到种方法去计算电场。

然而，我们还没有在由电极产生的变化的空间电场实现动态运动。

在本论文中，我们综合动态模型的方法和电极的计算方法创造了胶凝体机器人种新颖的运动。

我们在由多个电极产生的空间变化的电场里模拟胶凝体的形状变化。

在模拟条件下同时去驱动实际的胶凝体材料，再比较结果。

由现行排列或矩阵排列的电极产生的变化的空间电场能够使胶凝体产生有意义的运动，例如，海星状的胶凝体机器人就能使它整个身体实现变形。

电镀活性聚合胶凝体机器人的模拟框架我们选择种典型的电镀活性聚合胶凝体，聚乙烯胶凝体和与之相关的来自于很多电镀活性聚合物聚合胶凝体，因为它能够实现最大的变形。

当电场受压时胶凝体在编面活性剂溶液里就会弯曲。

般来说，电镀活性系统由分开或合成的聚合物和电极组成。

无论哪种类型都能够由聚合物溶液和电场的局部电气和化学相互作用来建模。

在相同的方式下，我们来分析胶凝体运动的机械装置图。

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译图胶凝体运动的机械装置胶凝体通过电场来驱动，电场由在包含硫酸钠的氯化钠溶液产生。

胶凝体强烈和迅速的朝阳极弯曲。

如果电场是重复的交替变化，胶凝体的弯曲方向就会产生振荡变化。

弯曲运动主要是基于分子吸附实现。

电场驱动的阳离子吸附在带负离子的胶凝体表面。

被吸附的分子在表面传递并产生压力。

因此我们设定被吸附的分析数量作为胶凝体的般向量的函数，胶凝体和在表面的电流密这种近似表示吸附过程连接聚合物和电场的化学作用。

应次，我们降低使用这个公式计算的复杂性。

甚至在电场时复杂的情况下，我们也能取代基于电场的电流密度参数来近似胶凝体的变形。

问题就缩小为在电极给定电压下获取表面电流密度。

这就是种有界值的问题。

下面两个约束条件主要是假定静态或准静态电场相同电极的电压是相同的所有电极的电压之和为零。

我们提供电压模拟的方法来在数学上来解决这个问题。

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译电镀活性聚合系统的发展基于前面所描述的框架，我们已经创造出种软件和硬件系统来研究由电场产生的胶凝体机器人的运动。

通过电压，我们把电信号从数字转换成模拟，用多电极来放大和产生电场。

同时我们计算电场量并近似胶凝体的变化。

模拟器实时的反应出它们。

图表示了实电场的发生器，而图表示出电镀活性聚合系统的监控器。

在种系统中，实验通过在空间变化的电场里的胶凝体机器人来完成。

电压由板来控制，由个直流功率放大电路来放大。

胶凝体的变形通过视频显微镜来分析。

模拟和实验结果没有平行电极的射线状胶凝体的运动般，这种材料仅仅在平行电极之间移动。

然而，我们提出的模型表明在控制胶凝体形状时平行电极并不是必须的。

个必要条件就是在表面要有足够的电流密度和表面方向。

如果电流密度和方向向量的内积大到足够动态的改变吸附状态，胶凝体的形状就会动态的改变。

因此，我们假定多个平行电极能够驱动胶凝体。

为了印证这个假定，我们把电压加到平行的四个电极上并观察模拟和实际的胶凝体的运动。

其中每个电极都是宽，长。

相邻电极之间的间距时。

胶凝体的带状和电极排列相互之间都是并行。

胶河南理工大学万方科技学院本科毕业论文翻译凝体和矩阵之间的间距是。

我们从左到右采用如下的组电压胶凝体带的左边是固定，而右边是自由变化的。

种新的运动通过线性配置的电极而创造，如图中所示。

在电场通电分钟后就获得了模拟和实验结果。