多指抓取力的线性组合计算

为提高力优化算法的实时性,提出一种新的计算抓取力初值的方法.首先离线计算一组单位外力对应的抓取力作为线性组合的基础向量,然后将任意外力分解为单位力的线性组合,对基础抓取力按同样规律组合,得到满足约束的抓取力初值.算例仿真分析结果表明,该方法的计算速度比拉格朗日对偶法、单值优化法更快,且减少了力优化算法的收敛步数目.在带摩擦点接触抓取模型中,应用该方法为多指抓取的力优化算法求取初值,有利于提高力优化算法的实时性.

机器人灵巧手指基关节柔顺控制

研究了基于混合位置/力矩控制策略的机器人灵巧手指基关节的柔顺控制方法。该基关节有2个自由度,运动轴线垂直相交。在自由空间中和约束空间的位置控制方向上,采用具有鲁棒性平滑非线性反馈(SRNF)的补偿器的PD位置控制算法实现精确、平滑的轨迹跟踪;在约束空间的力控制上,采用改进的纯积分力控制算法实现精确的力控制。该算法具有计算量小和精度高的特点。以HIT/DLR灵巧手为对象进行了实验,结果验证了该控制方法的有效性。

非负线性组合多指抓取动态力优化方法

为了提高多指抓取动态力优化方法的快速性,提出了一种非负线性组合求初值,结合半正定规划(SDP)算法进行动态力优化的方法。该方法根据抓取力集为凸锥的特性,首先将外力旋量分解为12个单位力向量的线性组合,然后离线计算各单位力向量对应的初始基可行解,通过线性组合得到抓取力优化问题的初值,在此基础上调用SDP算法进行动态抓取力优化。以有摩擦点接触三指抓取长方体的仿真为例,该初值算法仅需100步迭代即可收敛,耗时0.471 ms,且初值与最优值的偏差小,在线计算量小。该方法可以用于多指机械手的抓取控制与仿真,能够实现对连续变化外力旋量的抓取力优化。