軟體機器人原理、設計及應用

第1章緒論
1.1軟體機器人的由來001
1.2軟體機器人的概念002
1.3軟體機器人的分類003
1.3.1按照用途分類004
1.3.2按照驅(qū)動方式分類008
1.3.3按照結構分類012
1.3.4按照受控方式分類016
1.3.5按照能量供給方式分類017
1.3.6按照運動方式分類018
1.4軟體機器人的發(fā)展歷史019
1.4.1軟體機器人國外發(fā)展歷史019
1.4.2軟體機器人國內(nèi)發(fā)展狀況024
1.5軟體機器人的應用026
1.5.1在醫(yī)療方面的應用026
1.5.2在工業(yè)方面的應用027
1.5.3在特種情況下的應用028
1.6本書概要028
1.7小結030
第2章軟體機器人的仿生機理與結構
2.1陸用軟體機器人032
2.1.1蠕蟲式軟體機器人032
2.1.2毛蟲（尺蠖）式軟體機器人039
2.1.3蝗蟲式軟體機器人044
2.1.4仿象鼻式軟體機器人048
2.1.5仿人手式軟體機器人051
2.2水下軟體機器人061
2.2.1章魚式軟體機器人062
2.2.2魚式軟體機器人068
2.2.3海星式軟體機器人073
2.2.4蝠鲼式軟體機器人074
2.3空中軟體機器人077
2.4小結079
第3章軟體機器人的驅(qū)動原理
3.1流體驅(qū)動080
3.1.1氣動式驅(qū)動080
3.1.2液動式驅(qū)動089
3.2形狀記憶合金（SMA）驅(qū)動089
3.2.1SMA驅(qū)動的單環(huán)形軟體機器人090
3.2.2SMA驅(qū)動雙模塊環(huán)形軟體機器人093
3.3電活性聚合物（EAP）驅(qū)動101
3.3.1離子型電活性聚合物101
3.3.2電子型電活性聚合物105
3.4化學驅(qū)動105
3.4.1響應水凝膠驅(qū)動105
3.4.2內(nèi)燃爆炸驅(qū)動112
3.5小結115
第4章軟體機器人的運動建模
4.1SMA變形驅(qū)動運動建模117
4.1.1形狀記憶合金變形建模與實驗驗證118
4.1.2基于SMA的單環(huán)形軟體機器人結構設計及變形運動建模127
4.1.3基于SMA的單環(huán)形軟體機器人動力學建模與仿真131
4.1.4SMA變形與運動分析總結141
4.2氣壓驅(qū)動膨脹變形建模143
4.2.1軟體驅(qū)動器結構143
4.2.2軟體驅(qū)動器的變形建模150
4.2.3差動式氣壓驅(qū)動軟體爬行機器人154
4.2.4差動式氣壓驅(qū)動軟體爬行機器人運動建模157
4.3小結167
第5章軟體機器人的控制
5.1控制系統(tǒng)168
5.1.1氣動控制系統(tǒng)設計168
5.1.2電動控制系統(tǒng)設計169
5.2控制方法170
5.2.1PID控制170
5.2.2神經(jīng)網(wǎng)絡控制算法176
5.2.3模糊控制184
5.3控制實例及實驗196
5.3.1軟體爬行機器人的控制策略196
5.3.2多模塊軟體機器人運動控制及實驗204
5.3.3SMA驅(qū)動的環(huán)形軟體機器人控制214
5.4小結230
第6章傳感器
6.1電阻型傳感器232
6.1.1FlexSensor型商用傳感器233
6.1.2導電液體注入硅膠腔體形成的傳感器236
6.1.3導電橡膠傳感器241
6.2光纖傳感器244
6.3電容型傳感器252
6.4磁傳感器256
6.5小結259
第7章軟體機器人的設計與制造
7.1設計原則261
7.2制作材料的選取262
7.2.1硅膠263
7.2.2形狀記憶合金（SMA）263
7.2.3介電彈性體263
7.3制作方法與流程264
7.3.1形狀沉積制造264
7.3.2軟體轉(zhuǎn)印技術267
7.3.3失蠟鑄造271
7.3.4多材料3D打印272
7.4制造實例274
7.4.1差動驅(qū)動軟體機器人的制造274
7.4.2一體式雙向彎曲軟體驅(qū)動器的制造277
7.5小結278
第8章軟體機器人的應用實例
8.1醫(yī)療機器人280
8.1.1軟體康復手套280
8.1.2軟體膝關節(jié)外骨骼機器人291
8.1.3軟體肩關節(jié)康復機器人292
8.1.4第一代剛軟耦合下肢外骨骼機器人293
8.1.5心臟輔助支持器295
8.1.6醫(yī)用微型軟體折疊機器人296
8.2工業(yè)機器人298
8.2.1機械手爪298
8.2.2軟體機器人運輸平臺314
8.3小結316
參考文獻