隨形抓取機械手的設計及運動實現(xiàn).pdf

1、隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，人們生活水平的提高，由于殘疾人對假肢手康復工程的高度重視和人們急于從惡劣的工作環(huán)境中解放出來，近年來，科技工作者對機械手的研究取得一定的成果，研發(fā)出的擬人化機械手雖然能完成物體的抓取和操作，但存在通用性差、成本高、控制復雜等問題，在一定程度上限制了使用范圍?；谟脩粜枨蟆⒉僮骱唵魏偷统杀緸樵O計的原則，研發(fā)一種成本低廉、控制簡單、體積小、能夠?qū)崿F(xiàn)隨形抓取的機械手很有必要。
　　運用欠驅(qū)動原理，采用差動驅(qū)動機構(gòu)

2、，單一驅(qū)動電機，設計了一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、控制簡單、成本低、具備隨形抓取能力的擬人化機械手。該機械手能夠?qū)崿F(xiàn)各手指抓取力大小的自動控制，抓取物體時能夠自動調(diào)整位姿和手指抓取力的大小。
　　首先，通過對國內(nèi)外機械手發(fā)展現(xiàn)狀的分析研究，明確設計任務。通過驅(qū)動技術(shù)與傳動機構(gòu)方案應用的對比分析，確定了機械手的驅(qū)動方案與傳動機構(gòu)。其次，從仿生學以及解剖學的角度出發(fā)，分析了人手結(jié)構(gòu)和功能特征，為隨形抓取機械手的設計提供了可靠的設計參數(shù)和依據(jù)

3、，并以此為依據(jù)，完成了隨形抓取機械手的食指、中指、無名指、拇指以及手掌的詳細結(jié)構(gòu)設計。最后，根椐設計的隨形抓取機械手的三維機構(gòu)模型，利用D-H參數(shù)法建立了隨形抓取機械手的運動學模型，根據(jù)已知各關(guān)節(jié)的運動參數(shù)，推導出了運動學正解方程，求出手指末端的相對參考坐標系的位姿;根據(jù)手指末端相對參考坐標系的位姿要求，推導出了機械手的逆運動學方程，求出了各個關(guān)節(jié)的運動參數(shù);應用雅可比矩陣分析機械手速度與相應關(guān)節(jié)速度之間的關(guān)系;通過控制系統(tǒng)來實現(xiàn)關(guān)節(jié)運