单链传动双齿条平夹间接自适应机器人手研制

传统平夹自适应手指采用并联的两套传动机构,存在机构复杂的缺点。提出了一种具有单链式平夹间接自适应复合抓取模式的机械手(PISA手)。PISA手指包括3个齿轮、2个齿条、滑块、拨块、限位块和单个弹簧等,由单个电机驱动双关节手指转动。PISA手能用远指段平行夹持物体,用有滑块的近指段和远指段自适应包络物体。介绍了PISA手的组成和运动过程,进行抓取范围和抓取力大小的理论分析,研制带有3个PISA手指的PISA机器人手。通过仿真和抓取实验结果表明,PISA手能根据物体不同的形状在不同的位置,自主切换平夹或是间接自适应的抓取模式,实现稳定抓取。PISA手指具有传动效率高,手指结构紧凑特点。

共圆滑杆直线平夹自适应机器人手的研制

在平夹模式下,传统机器人手指末端的运动轨迹为圆弧,工作空间小,不适合抓取工作台上的薄板物体.为此,本文提出了一种共圆滑杆直线机构,分析了该机构的工作原理、运动特性和工作空间,并基于该直线机构设计了一种新型的直线平夹自适应机器人手.设计的机器人手包含2根手指,共4个自由度,仅采用2根电机驱动,结构简单.每个手指由基座、电机、簧件、L型连杆和2个指段等组成.该装置具备直线平夹和自适应包络两种抓取模式,捏持精度高,无需借助额外的传感和控制系统即可适应不同位置、姿态和形状的物体.针对设计的机器人手进行了不同抓取模式分析、运动分析和受力分析,研究了不同参数对抓取力的影响,为机器人手的设计和优化提供依据.并且研制了原理样机,开展了抓取实验,结果表明:机器人手的设计和分析合理,该装置可以实现直线平夹和自适应抓取功能,既能直线平夹物体,也能稳定包络抓取形状、大小各异的物体.