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1. 研究目的与意义（文献综述）
随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，机器人在各领域和学科的推动下发展程度越来越高，机器人在我们的生活中也扮演着越来越重要的角色，比如工业机器人和智能机器人等，应用范围也从工业领域发展到医疗、服务和公共安全等多个领域。机器人的发展经历了传统的刚性结构，到现在的柔性结构以及弯曲型柔性结构，其中气动肌肉的发展对机器人的发展起了极大的推动作用。传统的刚性机器人结构较为复杂，容错性较小，并且在相关使用过程中具有一定的危险性，而基于气动肌肉的柔性机器人有着更好的安全性、灵活性和柔顺性，现在被广为使用。
机器人各个部件中手指是十分重要的，手指可以完成许多功能，传统的刚性机器人手指较为笨重且操作复杂，而柔性手指所具备的灵活和柔顺可以大大增强其各项能力。可弯曲柔性气动手指是由一根可弯曲气动驱动器即气动肌肉组成的，气动肌肉是一种与人类肌肉输出特性类似的柔性气动驱动器件，在二维空间单侧弯曲运动，能够提供柔顺性，使可弯曲柔性气动手指具有高度灵活性，能够进行连续变形的运动。特别是在康复机器人领域，传统外骨骼式刚性机器人对于人体的手指关节进行康复训练有着一定的危险，而基于可弯曲柔性手指的康复机器人比如手部康复机器人，让患者对手部进行恢复训练同时危险性小，是非常具有帮助的。对所以对于可弯曲气动肌肉的研究，具有重要的意义。
目前，基于柔性驱动器驱动的机器人是国内外机器人领域研究的重点，也是机器人领域未来发展的重要趋势。现在主要的气动驱动器类型有直线型的气动肌肉、可弯曲的柔性驱动器和扭转型的气动驱动器，本课题研究的可弯曲气动肌肉柔性手指在具有柔顺性的同时，其运动过程具有非线性和迟滞性等特性。由于柔性手指具有的非线性和迟滞性的特征，想要准确的控制它，需要对其运动状态和特征进行精确的表述，而建立动静态模型可以帮助我们更好的了解其运动状态并使用一系列方法对其进行控制和优化。我们需要选择合理的控制方式来实现可弯曲气动肌肉弯曲角度精准控制，并分析各种运动状态，从而建立起动静态模型。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的基本内容
此次设计主要完成的是可弯曲气动肌肉柔性手指的动静态建模方法，本课题主要完成的研究内容有：
(1)根据可弯曲气动肌肉柔性手指的物理结构特性，采用有限元分析法建立可弯曲气动肌肉的静态模型；
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅文献资料，明确研究内容，了解相关理论，确定方案，完成开题报告。
第4－5周：掌握基本理论，完成英文资料的翻译，熟练使用相关工具软件。
第6－9周：通过物理特性和实际测量，得到静态模型和迟滞非线性模型。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]. elgeneidy, k., n. lohse and m. jackson, bending angle prediction and control of soft pneumatic actuators with embedded flex sensors – a data-driven approach. mechatronics, 2018.
[2]. al-fahaam, h., s. davis and s. nefti-meziani, the design and mathematical modelling of novel extensor bending pneumatic artificial muscles (ebpams) for soft exoskeletons. robotics and autonomous systems, 2018.
[3]. polygerinos, p., et al., modeling of soft fiber-reinforced bending actuators. ieee transactions on robotics, 2015.
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