面向空間服務(wù)的腱傳動仿人靈巧手設(shè)計與仿真分析.pdf

1、隨著天宮一號的對接成功,我國空間站的建設(shè)進入飛速發(fā)展期。空間站以及其它航天飛行器或探測器對多用途、智能化、輕量化的空間智能機器人服務(wù)系統(tǒng)有著急迫的需求。相對于具有單一自由度、結(jié)構(gòu)簡單的夾持工具,多指靈巧手具有自由度更多、感知能力更豐富、抓取更穩(wěn)定、精細操作能力更好等優(yōu)勢。較地面機器人靈巧手而言,工作任務(wù)的特殊性以及工作環(huán)境的復雜性都對在軌服務(wù)的機器人靈巧手無論在功能,精度,可靠性和穩(wěn)定性上還是在外形及尺寸類人化上都提出了更嚴格的要求。<

2、br>　　論文首先以人手骨骼仿生學、空間維修維護工具操作實驗數(shù)據(jù)以及機器人學相關(guān)理論為基礎(chǔ)對腱傳動外置式靈巧手進行機械系統(tǒng)設(shè)計;進而運用相對于傳統(tǒng)機器人分析的DH法幾何意義更為明確的李群李代數(shù)和旋量理論對靈巧手運動學關(guān)系,靈巧手指雅克比矩陣以及動力學模型進行分析;在此基礎(chǔ)上,采用基于動力學分析軟件的方法對靈巧手指進行動力學仿真及分析得到了手指在極限工作狀態(tài)下所需的關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩;最后對腱繩驅(qū)動的靈巧手指進行腱繩空間與關(guān)節(jié)空間的傳動運動學建