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题名欠驱动灵巧手的优化设计及仿真分析
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作者
张林
王兴东
孙伟
龚彩云
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机构
武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室
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出处
《武汉科技大学学报》
CAS
北大核心
2024年第1期47-54,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51875418)。
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文摘
传统欠驱动机械手的运动空间相对固定、操作功能单一,对抓取物没有较强的自适应性,为此设计一种新的连杆式欠驱动灵巧手机构,并进行设计优化和仿真抓取实验。阐述了该灵巧手的整体机构设计及工作原理,其可实现包络和指尖两种抓取模式。根据手指的几何尺寸采用协同耦合方式设计手掌尺寸,利用可变手掌协同手指抓取,提高了灵巧手在抓取形状复杂和不同尺寸物体时的自适应性。基于虚功原理建立灵巧手单指各关节的接触力模型,针对抓取过程中存在的抓取力不足及抓取不稳等问题,使用NSGA-II优化算法对单指机构的杆长进行尺度综合。利用建立的虚拟样机进行仿真抓取实验,结果表明,该灵巧手具有较强的自适应性,能够稳定抓取多种形状和尺寸的物体。
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关键词
欠驱动灵巧手
协同耦合设计
尺度综合
动力学仿真
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Keywords
underactuated dexterous hand
collaborative coupling design
dimensional synthesis
dynamics simulation
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分类号
TH112
[机械工程—机械设计及理论]
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