一种具有良好灵巧性和触觉估计的三指机械手

针对传统三指机械手存在灵巧性较低、抓取姿态偏少且绝大多数难以获得较完整触觉估计的弊端,设计了一种基于滑块-摇杆机构的三指机械手。滑块-摇杆机构用于实现中节指骨和远节指骨的耦合运动,具有指尖力随手指弯曲程度增加而增大的特点,有利于三指机械手的稳定抓取;提出与传统偏航-俯仰型不同的翻滚-俯仰型掌指关节结构,用于手指的屈伸与转动,可丰富三指机械手的抓取姿态,提高其灵巧性;三指机械手整体结构设计便于触觉传感器及角度传感器的安装及走线,通过建立运动学模型,可获得所有触觉力的详细空间分布(位姿)信息,实现三指机械手的良好触觉估计。抓取姿态及抓取力实验证明,三指机械手具备良好的抓取性能及较高的实用价值;触觉估计实验证明,三指机械手可为未来机械手的精确控制提供充分的触觉信息。

三指机械手可达空间的仿真技术研究

以三指机械手可达空间的计算机仿真为背景,利用Mathematica编制了三指机械手可达空间的仿真程序。获得了较理想的仿真结果,为进一步进行机械手的结构优化设计和控制系统研究工作提供了新的条件。

基于ADAMS的欠驱动三指机械手虚拟设计及参数优化

针对现有一款模块化欠驱动三指机械手本身的结构特征不完善,所能实现的抓取任务、承载能力有限等问题,设计了一种弹簧被动自适应手指机构;根据欠驱动手指的结构、构件的尺寸、驱动规律及构件间相对关系,以单指为例采用D-H坐标法建立了运动学模型;利用ADAMS软件对该欠驱动手的3种抓取构型进行运动学仿真,验证了结构设计的合理性;在满足运动学模型准确性的前提下,选出一种抓取构型,以中心滑盘连接手指处所受应力最小为目标,对基指节内部推杆的长度及摆动的角度进行参数优化,有效地增强了欠驱动手抓取的多样性,可为该机械手的设计研究提供可靠的理论依据。

低成本刚柔结合三指机械手设计

文章设计了一种可用于实际生产和生活的三指机械手设计,并描述了其发明目的、具体结构和工作原理。文章对于以往的机械手进行了改进,使用了利用尼龙绳牵引的欠驱动设计,达到了较小驱动元件驱动较多自由度的目的,并采用了3D打印技术硅胶材料,使得整个设备更为轻便,降低了设备的成本。以STM32F103ZET6单片机为处理核心,利用PWM输出改变占空比实现对舵机的控制。在满足机械手抓取和释放物体的前提下,突出了欠驱动、轻便、成本较低、适用范围广的特点。

面向3维物体的三指机械手“包笼抓取”方法

研究了面向3维多面体和类多面体的三指机械手包笼抓取策略.为了减小计算量,将高维包笼抓取构形的搜索问题转换成低维空间中包笼抓取集合的搜索问题,提出了利用机械手手指在构形空间中形成的约束域搜索包笼抓取构形的方法.这种方法搜索到的包笼抓取构形能够收敛到不完全形封闭抓取构形.最后,通过Barrett手的抓取实验验证了算法的有效性.

新型三指灵巧机械手的研究

介绍了新型三指灵巧机械手，包括研究背景、研究成果以及三指灵巧机械手的各组成部分。详细介绍了灵巧机械手的机构配置，并根据最优抓持的力学理论分析了手的机构配置原理，对新型三指灵巧机械手的驱动原理以及驱动系统的创新和独特之处进行了分析说明；对控制系统的硬件包括轴运动控制器、数据采集板以及功率放大板都从构成到工作原理进行了详细介绍并给出了原理图。对控制系统软件以及控制算法进行了详细说明。

三指水下作业机械手运动学分析

介绍了一种结构优化设计方法 ,该方法从仿生学的角度对三指水下作业机械手手指结构进行了优化设计 ,在此基础上分析建立了三指水下作业机械手单个手指的运动学模型以及每个手指的雅可比矩阵 ,并对抓持状态下各手指的运动姿态进行了仿真分析。通过具体实验验证了运动学模型的正确性 ,为进一步研究机械手的轨迹规划、控制等问题提供了理论依据。