飛機(jī)機(jī)翼等高端裝備內(nèi)部包含大量復(fù)雜深腔結(jié)構(gòu)，其制造和裝配過程中可能產(chǎn)生的鉚釘、螺帽等微小多余物將造成嚴(yán)重安全隱患。為此，亟待研發(fā)可用的深腔作業(yè)機(jī)器人，執(zhí)行多場(chǎng)景環(huán)境約束下的清除任務(wù)。新興的仿生軟體機(jī)器人以其交互安全性和運(yùn)動(dòng)靈活性，有望解決該挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目圍繞軟體機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)、抓取與控制，基于仿真和實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)軟體驅(qū)動(dòng)器、軟體抓手與吸附單元，并開發(fā)氣動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同控制，最終完成軟體機(jī)器人的功能驗(yàn)證。

本項(xiàng)目擬設(shè)計(jì)一款軟體機(jī)器人，執(zhí)行復(fù)雜環(huán)境下多余物的清除作業(yè)。該軟體機(jī)器人需具備多模式運(yùn)動(dòng)能力，包括進(jìn)退、轉(zhuǎn)向、俯仰、爬壁、吸頂?shù)龋赃m應(yīng)斜坡、障礙、壁面、頂面等場(chǎng)景特征。安裝的軟體抓手，需具備安全性和自適應(yīng)性，以執(zhí)行多余物的抓取。該軟體機(jī)器人還需要便攜的控制系統(tǒng)，能夠向多條氣路輸入指定的正負(fù)氣壓，從而驅(qū)動(dòng)軟體機(jī)器人完成預(yù)期的動(dòng)作。

本項(xiàng)目對(duì)軟體驅(qū)動(dòng)器材料、形狀、長度等設(shè)計(jì)參數(shù)提出了優(yōu)化，創(chuàng)新了仿生陣列式吸盤，設(shè)計(jì)了一款軟體機(jī)器人。該軟體機(jī)器人展現(xiàn)出多模式運(yùn)動(dòng)能力，可以進(jìn)行場(chǎng)景過渡，與軟體抓手配合后，能夠?qū)Ψ且?guī)則多余物進(jìn)行抓取。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了相應(yīng)的氣路和電路，集成了氣動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)軟體機(jī)器人的協(xié)同控制。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該軟體機(jī)器人成功執(zhí)行了運(yùn)動(dòng)和抓取的任務(wù)。