欠驱动拟人指末端抓取机构设计

欠驱动机构具有良好形状自适应能力,为实现对苹果等类圆水果的高效无损采摘作业,本研究采用欠驱动原理设计出一款柔软性、灵活性强的欠驱动拟人末端执行器。对欠驱动手爪机械设计进行综合设计与分析,主要涉及手指结构的力学分析、系统抓取力的实际计算、整体结构的设计等。本研究为进一步研究苹果采摘机器人末端执行器的结构优化和创新设计提供参考。

变抓取力的欠驱动拟人机器人手

由于传统的灵巧手自由度过多,控制复杂,驱动和控制系统体积过大,因而无法用于拟人机器人上。该文设计了变抓取力的欠驱动拟人机器人手TH-1。其食指采用了新颖的变抓取力手指机构,可实现稳定抓取。其拇指采用了新型的欠驱动手指机构,可以用较少驱动器获得较多的自由度。TH-1手的电机、驱动与控制系统等完全嵌入手掌,在外观与尺寸上均与人手相似,具有质量小、自由度少、控制简单、结构紧凑、适应性强等特点。实验结果表明:TH-1手可成功安装于TH-1拟人机器人手臂,可完成常见伸展、握拳和以适当的力稳定抓取不同尺寸物体等拟人动作。该文研究的变抓取力机构和欠驱动机构也可应用于其他传动类型的手上。