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實驗名稱：基於振動驅動的旋轉及攀爬軟體機器人的研究
研究方向：利用振動驅動原理，設計了能夠實現快速旋轉運動和攀爬運動的兩種軟體驅動結構。
實驗內容：
旋轉軟體機器人具有可實現大變形、柔性接觸、人體友好等特性，在移動機器人、shengwuyixueqijiandenglingyujuyouzhongyaodeyingyongjiazhi。benwenzhuyaoshejibingzhizuoleyadianzhendongqudongdexuanzhuanruantijiqiren，bingtongguoyouxianyuanfangzhenduiqiyundongjinxingfenxi，ranhouyanjiuleshijiadejililidefuzhihejiaopinlvduigaijiqirenxuanzhuansuduyingxiang，zuihoutongguoshiyanyanzhengyouxianyuanfangzhenjieguo。
旋轉軟體機械人的製作實驗設備：
矽膠、PLA、振動電機、鋰電池、亞克力玻璃管、可調直流穩壓電源、高速攝像機、3D打印機、精密電子天平、恒溫鼓風幹燥箱、電子秒表、信號發生器、功率放大器、數碼攝像機。
實驗過程：
旋轉軟體機器人的實驗研究：
在旋轉軟件機器人的轉速測量實驗中，功率放大器將(jiang)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)發(fa)出(chu)的(de)激(ji)勵(li)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)放(fang)大(da)，然(ran)後(hou)激(ji)勵(li)信(xin)號(hao)施(shi)加(jia)在(zai)機(ji)器(qi)人(ren)上(shang)。為(wei)了(le)測(ce)量(liang)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)角(jiao)度(du)，在(zai)機(ji)器(qi)人(ren)上(shang)標(biao)明(ming)箭(jian)頭(tou)，並(bing)將(jiang)其(qi)置(zhi)於(yu)坐(zuo)標(biao)紙(zhi)上(shang)，該(gai)坐(zuo)標(biao)紙(zhi)的(de)每(mei)小(xiao)格(ge)夾(jia)角(jiao)為(wei)30°。使用數碼相機同步拍攝機器人的運動過程，然後根據機器人轉過一周所需時間計算機器人的旋轉速度。
實驗結果：
下圖為電壓和頻率對旋轉軟體機器人轉速的影響，其中橫坐標為頻率，縱坐標為機器人的轉速，當施加頻率超過700Hz後hou，該gai旋xuan轉zhuan軟ruan體ti機ji器qi人ren旋xuan轉zhuan速su度du存cun在zai明ming顯xian的de規gui律lv，其qi呈cheng現xian旋xuan轉zhuan速su度du先xian增zeng大da後hou減jian小xiao得de趨qu勢shi，造zao成cheng這zhe種zhong現xian象xiang原yuan因yin可ke能neng是shi當dang外wai加jia電dian壓ya接jie近jin機ji器qi人ren的de共gong振zhen頻pin率lv時shi，旋xuan轉zhuan軟ruan體ti機ji器qi人ren的de轉zhuan速su越yue大da。當dang在zai電dian壓ya400Vpp時，頻率1400Hz，該機器人最大轉速可達118.3r/min，與模擬得到的機器人轉速113.5r/min相近，驗證了理論與數據分析結果。
功率放大器在zai實shi驗yan過guo程cheng中zhong提ti供gong了le高gao電dian壓ya，施shi加jia在zai機ji器qi人ren上shang，通tong過guo數shu值zhi模mo擬ni和he實shi驗yan的de結jie果guo對dui旋xuan轉zhuan軟ruan體ti機ji器qi人ren進jin行xing了le運yun動dong機ji理li分fen析xi，並bing通tong過guo實shi驗yan對dui其qi旋xuan轉zhuan性xing能neng進jin行xing了le研yan究jiu對dui其qi旋xuan轉zhuan性xing能neng進jin行xing了le研yan究jiu。該gai機ji器qi人ren通tong過guo壓ya電dian雙shuang晶jing片pian產chan生sheng振zhen動dong驅qu動dong旋xuan轉zhuan軟ruan體ti結jie構gou的de觸chu角jiao周zhou期qi性xing下xia彎wan和he上shang彈dan運yun動dong，在zai觸chu角jiao向xiang下xia彎wan運yun動dong過guo程cheng產chan生sheng的de靜jing摩mo檫cha力li大da於yu觸chu角jiao向xiang上shang彈dan起qi運yun動dong過guo程cheng中zhong產chan生sheng滑hua動dong摩mo檫cha力li，從cong而er產chan生sheng淨jing動dong力li，進jin而er在zai高gao頻pin激ji勵li力li作zuo用yong下xia可ke以yi實shi現xian快kuai速su旋xuan轉zhuan。
功率放大器選擇的是ATA-2042，最大可輸出400Vpp的電壓，頻率範圍DC-500KHz，輸出功率最大20W，可(ke)以(yi)驅(qu)動(dong)高(gao)壓(ya)型(xing)負(fu)載(zai)。電(dian)壓(ya)增(zeng)益(yi)數(shu)控(kong)可(ke)調(tiao)，一(yi)鍵(jian)保(bao)存(cun)常(chang)用(yong)設(she)置(zhi)，提(ti)供(gong)了(le)方(fang)便(bian)簡(jian)潔(jie)的(de)操(cao)作(zuo)選(xuan)擇(ze)，可(ke)與(yu)主(zhu)流(liu)的(de)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)配(pei)套(tao)使(shi)用(yong)，實(shi)現(xian)信(xin)號(hao)的(de)完(wan)美(mei)放(fang)大(da)。
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