Бионические роботы. Змееподобные мобильные роботы и манипуляторы

Бионические роботы. Змееподобные мобильные роботы и манипуляторы
Хиросэ Ш. Серия Динамические системы и робототехника ISBN 978-5-4344-0194-4 Издательство «ИКИ» 2014 г.
Обложка, 272 стр.
Формат 60*84 1/16
Вес  535 г

Аннотация

Живые организмы часто демонстрируют удивительные способности, которые вдохновляют людей на поиск новых инженерных решений старых проблем. Книга известного профессора Шигео Хиросэ из Токийского технологического института стала классической в области робототехники, но при этом не потеряла своей актуальности и значимости. В ней представлены исследования, посвященные передвижению змей, а также применению полученных знаний к новому классу роботов, передвигающихся подобно змеям. Автор дает описание потенциальных сфер применения таких роботов, утверждая, что они будут весьма востребованы в будущем, когда развитие технологий достигнет подходящего уровня. Это уникальное издание будет интересно как инженерам-робототехникам, так и зоологам.

Содержание

Предисловие

Условные обозначения

ГЛАВА 1. Введение

1.1. Змея как биологическая машина
1.2. Зачем нужно исследовать змей?
1.3. Значимость для инженерно-технических наук
1.4. Методы биомеханического исследования
1.5. Анализ двигательной функции АХМ

ГЛАВА 2. Динамика передвижения активного хордового механизма (динамика ползания)
2.1. Введение
2.2. Параметры, управляющие движением АХМ
2.3. Фундаментальная кинематика активного хордового механизма

ГЛАВА 3. Морфология ползания
3.1. Введение
3.2. Физиологическое описание кривых ползания и скольжения
3.3. Формульное описание кривой ползания-скольжения
3.4. Проверка и сравнение с наблюдаемой скользящей формой
3.5. Заключение

ГЛАВА 4. Кинематика регулярного ползучего движения
4.1. Введение
4.2. Подготовка к анализу
4.3. Распределение мышечной силы
4.4. Силы, генерируемые в туловище при регулярном ползучем движении
4.5. Анализ на основе аппроксимации клотоидной кривой
4.6. Экспериментальный анализ регулярного ползучего движения подвязочных змей
4.7. Сравнение результатов эксперимента с теорией и их анализ
4.8. Заключение

ГЛАВА 5. Адаптивные функции ползучего движения
5.1. Введение
5.2. Синус-подъем
5.3. Принцип α-адаптивности
5.4. Принцип l-адаптивности
5.5. Заключение

ГЛАВА 6. Ползучее движение по пересеченной местности
6.1. Введение
6.2. Определение «лабиринта» и постановка задачи
6.3. Динамические характеристики ползучего движения внутри лабиринта
6.4. Движущая сила и сопротивление внутри лабиринта
6.5. Динамический выбор скользящей конфигурации при движении внутри лабиринта
6.6. Эксперименты со змеями и оценка результатов
6.7. Заключение

ГЛАВА 7. Искусственное ползучее движение в исполнении активного хордового механизма
7.1. Введение
7.2. Конструирование машины для реализации искусственного ползучего движения
7.3. Управляющие механизмы для ползучего движения
7.4. Управление направлением движения
7.5. Проектирование механизма
7.6. Проектирование системы управления
7.7. Характеристики скольжения прототипа
7.8. Испытание прототипа

ГЛАВА 8. Управление движением активного хордового механизма с тактильными датчиками
8.1. Введение
8.2. Режимы управления АХМ с тактильным очувствлением
8.3. Конструкция опытного образца АХМ с тактильным очувствлением и обработка тактильной информации
8.4. Линейное сдвиговое управление прототипом машины с тактильным очувствлением
8.5. Структура системы управления прототипом АХМ
8.6. Экспериментальное управление прототипом АХМ
8.7. Заключение

ГЛАВА 9. Разработка АХМ как захватного устройства
9.1. Определение гибкого захватывания
9.2. Динамика гибкого захватывания
9.3. Проектирование мягкого схвата

ГЛАВА 10. Разработка АХМ как манипулятора
10.1. Введение
10.2. Наклонный вращательный механизм
10.3. Эластичная роботизированная рука с тросовой передачей
10.4. Многозвенный манипулятор со связанной тросовой передачей
10.5. Активный эндоскоп, использующий сплавы с памятью формы
10.6. Другие примеры АХМ-манипуляторов
10.7. Управление АХМ-манипулятором

ГЛАВА 11. Разработка АХМ как мобильного робота
11.1. Введение
11.2. Мобильный робот с наклонным вращательным механизмом
11.3. Koryu I (KR-I)
11.4. Koryu II (Kr-II)

ПРИЛОЖЕНИЕ A
A.1. Исследование конфигураций скольжения
A.2. Анатомическая конфигурация змеиного тела

Литература

Предметный указатель