基于動(dòng)接觸點(diǎn)模型的靈巧手軟接觸平移操作研究.pdf

1、靈巧手的靈巧操作是其核心功能也是靈巧手領(lǐng)域當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一，本課題對(duì)靈巧手軟接觸下的平移操作這一特定靈巧操作進(jìn)行了研究，目的是實(shí)現(xiàn)該靈巧操作并對(duì)該操作中的滑動(dòng)問題及其控制進(jìn)行研究。
　　為了實(shí)現(xiàn)平移操作，操作過程中物體位置信息和操作過程中接觸力信息是該操作的關(guān)鍵信息，因而本課題在DLR/HIT II靈巧手電氣系統(tǒng)基礎(chǔ)上，添加了能夠采集物體位置信息和操作接觸力信息傳感器電路模塊和信號(hào)采集系統(tǒng)，以此作為后續(xù)研究工作的基礎(chǔ)。
　

2、　本課題接下來對(duì)靈巧操作中動(dòng)接觸點(diǎn)問題進(jìn)行了研究。靈巧操作過程中，靈巧手和被操作物體相對(duì)位置關(guān)系的改變會(huì)導(dǎo)致實(shí)際接觸點(diǎn)的改變。精準(zhǔn)地確定出該動(dòng)接觸點(diǎn)能夠有效地減少操作中的位移誤差和接觸力誤差，對(duì)于任務(wù)實(shí)現(xiàn)和對(duì)應(yīng)較脆弱被操作對(duì)象的保護(hù)具有重要意義。本課題從靈巧手和被操作物體接觸面輪廓曲線的幾何關(guān)系為研究切入點(diǎn)，找出了該曲線與接觸點(diǎn)的關(guān)系，并提出了求解該接觸點(diǎn)的算法。
　　建立合適的模型是實(shí)現(xiàn)操作任務(wù)的基礎(chǔ)，本課題接下來就針對(duì)軟接觸操

3、作進(jìn)行建模和分析。先是根據(jù)Herzt接觸理論得出了靈巧軟接觸中接觸力與陷入深度接觸面積的函數(shù)關(guān)系，然后對(duì)庫倫摩擦定律進(jìn)行修正得到軟接觸中的摩擦模型，在對(duì)靈巧手和被操作物體分別建立了動(dòng)力學(xué)模型。
　　靈巧手的操作實(shí)現(xiàn)依賴于操作過程的軌跡規(guī)劃。本課題在上述幾種模型基礎(chǔ)上，對(duì)靈巧手平移操作的軌跡展開了研究，并提出了基于不同接觸點(diǎn)模型的恒定接觸力軌跡生成算法，和基于動(dòng)力學(xué)模型的變接觸力軌跡生成算法，并在變接觸力算法的基礎(chǔ)上，對(duì)于操作中可能