轻型仿人机械手臂集成研发平台ArmPlant的设计与实现

建立了一个轻型仿人机械手臂集成研发平台ArmPlant,该平台基于ODE物理引擎计算,采用Visual C++、Matlab混合编程开发,集外形尺寸设计、质量分布、关节扭矩评测、运动学及逆运动学计算、动作规划与仿真、人体动作采集和再现、运动控制、样机硬件驱动、运动特性评测等功能于一体,可用于仿人机械手臂的快速研制过程。实践过程中,基于该平台设计并实现一款8-DoF仿人机械手臂,并选取物体连续抓取、人体动作跟踪再现这两个场景,对ArmPlant整体功能及机械手臂运动特性进行评测。仿真实验及样机实验均表明ArmPlant功能较完备、计算及控制准确、交互性强,能有效支持轻型仿人机械手臂的研发全过程,显著提高研发效率。