基于欠驅(qū)動機(jī)構(gòu)的仿人機(jī)器人手爪研究.pdf

1、機(jī)器人手爪作為機(jī)器人的終端抓持工具，是機(jī)器人領(lǐng)域的一個重要發(fā)展方向。仿人機(jī)器人手爪作為機(jī)器人手爪的一個分支，主要用在仿人形機(jī)器人上。近年來隨著仿人機(jī)器人研究的升溫，也誕生了一些仿人機(jī)器人手爪，或稱為機(jī)器人靈巧手，但其中的大部分手爪雖能進(jìn)行靈活的抓取和操作，卻存在著驅(qū)動元件多、控制復(fù)雜、負(fù)載能力較差的不足。本文著力于設(shè)計一種既能實現(xiàn)靈活抓取，又要負(fù)載能力強(qiáng)且控制簡單的仿人機(jī)器人手爪。論文的主要工作包括：機(jī)器人手爪的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計；

2、對精確捏取和包絡(luò)抓取進(jìn)行對比分析；對機(jī)器人手爪進(jìn)行虛擬仿真和大量的抓取實驗；最后對手爪結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化改造。 本文在對欠驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，采用仿生學(xué)原理設(shè)計了仿人機(jī)器人手爪的機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低了結(jié)構(gòu)和操作的復(fù)雜性，同時實現(xiàn)了手爪對物體的精確捏取和包絡(luò)抓??；采用對比研究的方法分析了精確捏取和包絡(luò)抓取這兩種抓取模式的靜力學(xué)模型、抓取旋量空間以及抓取穩(wěn)定性等；選用多種傳感器、電機(jī)、驅(qū)動器及單片機(jī)等設(shè)計了機(jī)器人手爪的控制系統(tǒng)；并綜合采