汪中原博士答辩公告

教学动态

发布时间:2017-08-04浏览次数:941作者:来源:机电学院供图:审核:

答辩博士：汪中原

指导教师：戴振东教授

论文题目：模拟微重力下壁虎的运动及仿生

答辩委员会：

主席：居鹤华教授/博导南京航空航天大学

委员：柏合民教授/博导中国航天科技集团公司第八研究院

熊党生教授/博导南京理工大学

王杰高教授/博导南京埃斯顿机器人工程有限公司

吉爱红研究员/博导南京航空航天大学

答辩秘书：王林锋助理研究员/硕导南京航空航天大学

答辩时间：2017年8月9日上午9:00-12:00

答辩地点：南京航空航天大学明故宫校区A12-517

学位论文简介：

1、使用高速摄像和力测试阵列记录了壁虎在模拟微重力下的运动行为和三维运动反力，分析了壁虎在模拟微重力环境下的步态调节策略和运动反力模式。

2、研究了仿壁虎机器人脚掌在接触状态下黏附和剥离边界问题，分析了不同的脚掌物理参数对黏附性能产生的影响，定量描述了不同的脚掌物理参数和轨迹参数对黏附性能产生的影响。建立了脚掌的黏附性能评价体系，提出了脚掌黏附脱附轨迹的设计准则。

3、提出了仿生干黏附机器人足端力分配的数学规划方法，针对仿壁虎机器人在微重力环境下的黏附和运动要求，优化了足端轨迹，设计了机器人的步态，实现了机器人在模拟微重力环境下的黏附和运动。

4、根据壁虎的黏附脱附机理，建立了黏附脱附模型，设计了一种刚柔耦合的黏附脱附单元，研发了一种黏附脱附可控的微小型夹持装置，实现了微小型夹持装置对不同状态目标的稳定黏附与平稳脱附。

主要创新点如下：

1、揭示了壁虎在应对重力变化下的运动行为及反力模式的调控策略，提出了仿壁虎机器人在模拟微重力下的黏附和运动规划的设计准则。

2、建立了仿壁虎机器人脚掌-单腿-本体的黏附性能评价方法。该方法通过研究脚掌在接触状态下黏附和剥离边界，提出了机器人黏附脱附轨迹的设计方案，实现了机器人在模拟微重力下的黏附和运动。

3、提出了一种具有通用能力的刚柔耦合黏脱附单元模型，指导了夹持装置黏附单元的结构设计，实现了夹持装置与不同状态目标的稳定黏附与平稳脱附。