运动带材在托辊附近的空间分布形态对带材运行安全有着重要影响,针对此,研究了描述带材稳态构型的动边界边值问题,将该问题转化为固定边界边值问题后,采用配置法计算获得带材的稳态构型。给出一组带材构型描述参数,研究了运动带材自身属性及带材工作参数与构型参数的关系。研究表明,带材在带轮附近有隆起趋势,使带材在托辊上的包角减小,对带材的安全运行有不利影响,降低带材的运行速度、减小带材弯曲刚度、增大工作张力、增大托辊直径,有利于缓解此不利影响。带材线密度增大将使隆起高度增加,但隆起段延伸长度将缩短。

为揭示气动网格气囊结构对驱动器弯曲性能的影响,以单气囊和双气囊模型为对象,开展了非线性有限元分析研究。研究发现矩形气囊较纵向圆柱、三角形和横向圆柱气囊具有更好的弯曲性能。在矩形气囊中,减小壁厚、增大气囊高度可以提升弯曲效果,增加气囊长度虽也可提升弯曲角度,但会降低单位长度的弯角。通过双气囊模型分析,发现气囊的变形存在耦合关系,导致每个气囊实际的弯曲效果均小于单独作用时,同时由于大位移引起的非线性,使得气囊引起实际弯曲变形还与所处位置有关系,因此在软体机器人建模中常用的常曲率模型可能存在局限性。