机器人多指手灵巧抓持规划

抓持规划是机器人灵巧手要完成预期任务所面临的一个重要问题 .本文采用主从操作方式进行灵巧手的指尖抓持规划 ,由人手决定抓持接触点的位置 ,灵巧手通过调整其手掌的位置和姿态保证各手指在人手指定的位置上抓持物体 .根据灵巧手的操作特点 ,提出以关节灵活度来描述关节运动各向同性的能力 ,并据此定义灵巧手操作灵活度 ,作为灵巧手抓持位形性能的评价指标 .以最大操作灵活度作为优化目标函数 ,寻求最优的抓持性能 .同时 ,借鉴人手的抓持经验 ,通过主从操作方式 ,建立从人手到灵巧手的运动映射关系 ,从而为手掌位置优化问题提供合理的初值 .

多指灵巧手基于广义力椭球的最优抓持规划

首先在抓持系统的力旋量空间中 ,建立了关节力矩与物体外力的关系 ,定义了整个手物体抓持系统的雅可比矩阵。按照关节空间和物体空间的力的映射关系 ,提出了广义力椭球和内力椭球。在此基础上 ,定义了抓持系统的最优抓持能力和最优内力。最后 。

虚拟装配中基于生理约束的虚拟手建模与抓持规划

为控制虚拟手准确合理地完成虚拟零件的抓握动作,以方便快捷地实现虚拟装配仿真,在深入分析人手的解剖结构和关节运动生理约束的基础上,提出利用层次结构并借助三维虚拟现实软件EON,建立虚拟手几何模型和实现抓持控制的方法。该方法将手指简化为三关节连杆结构,采用逆向运动学方法,针对待拾取零件的位置计算出在目标位姿下各运动关节的角度值,进而利用关节插值方法,以迭代的方式实现对手部关节链上各个关节的运动控制,仿真结果验证了上述方法的可行性与实时性。

对称结构三指灵巧手抓持规划

抓持规划是机器人灵巧手完成预期任务所必需面临的一个重要问题。本文针对所研制的具有对称结构的三指灵巧手的抓持及运动规划问题进行了分析,确定了以关节运动灵活度作为抓持性能评价的方法来进行实际抓持位形选取,并据此建立了优化目标函数,实现了三指手抓取不同半径物体的通用运动规划方法,并在此基础上进行了抓持运动规划实验,证明了该方法的有效性。

苹果采摘机器人末端执行器抓持规划研究

针对苹果采摘机器人末端执行器抓持过程缺乏通用、有效的规划,现对三手指末端执行器与苹果的接触过程进行了研究。将稳定性归结为内力汇交多边形的存在性和内力汇交节点的位置。以汇交多边形的最大内切圆圆心为内力作用线的交点,求出各内力的关系和满足摩擦锥约束的内力,避免了复杂的运算。最后算例说明了方法的可行性。

自重影响下对称结构三指灵巧手的抓持规划与分析

将驱动电机置入灵巧手指内部,使得灵巧手指自重对操作性能的影响增大.文中对所设计的对称结构三指灵巧手进行了受力分析,并在此基础上建立了手指自重对灵巧手指关节力矩影响的优化目标函数,以寻求不同手掌方位角下关节的最优抓持位形.通过对不同手掌方位角下关节力矩的优化分析,确定了手掌方位角与手指最佳位形之间的映射关系.将优化结果应用于实际机器人系统,其运行结果表明了该分析方法的有效性.

灵巧手抓持规划的虚拟仿真方法

本文介绍在虚拟环境中,通过仿真分析的手段来研究机器人灵巧手抓持规划方案的方法。研究中以人的经验为指导,根据手、物的形状及尺寸等相对关系初步给出定性的抓持方案,以此为基础在虚拟环境中对机器人灵巧手的抓持过程进行仿真分析,判定所给出的抓持规划是否能实现在虚拟环境中的稳定抓持。然后在可行方案的基础上进一步对灵巧手的抓持点位置及抓持姿态进行优化,最终可得到机器人灵巧手对于特定被抓持物的较令人满意的抓持规划方案。

灵巧手主从抓持中的运动映射

抓持规划是灵巧手研究中的关键问题之一,主从抓持是目前较为可行的解决方案.其核心问题是将人手的抓持合理地映射为灵巧手的抓持.以仿人灵巧手为研究对象,提出了从人手到灵巧手的主从运动映射方法,在直角空间内建立了主从运动映射模型.根据人手和灵巧手运动学结构的相似性,提出了主从映射矩阵的简化形式,即通过主从手指尖位置增量的线性比例映射,由人手各指尖的运动独立控制灵巧手对应指尖的运动.通过实验对主从映射结果进行了分析,初步探讨了主从映射应满足的基本要求.实验结果表明,映射所确定的灵巧手的指尖位置基本在其工作空间,从而保证主从运动可行;主从手的运动轨迹较为相似,从而保证了主从控制的简单直观.

4DOF仿人手概念设计与抓持能力分析

本文提出了一种4自由度仿人手的概念设计及自由度分配方案,拟通过进行自由度的合理分配,提高少自由度仿人手的抓持能力,从而解决仿人手目前面临的少自由度和高抓持性能需求的矛盾.借鉴人手抓持分类方法,分别就精度抓持、力度抓持及人手常用抓持手势、手语进行抓持规划,并利用虚拟样机技术进行抓持仿真,表明该手能够完成抓圆柱、圆锥、球及拇指与其余手指对捏等不同类型的抓持任务.同时该手还可做出握手、OK等手势以及13种聋哑人字母语的手语,表明该手具有一定的用人类手势手语方式与人交流的能力.