基于動接觸點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)前研究的熱點之一，本課題對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，目的是實現(xiàn)該靈巧操作并對該操作中的滑動問題及其控制進(jìn)行研究。
　　為了實現(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、　本課題接下來對靈巧操作中動接觸點問題進(jìn)行了研究。靈巧操作過程中，靈巧手和被操作物體相對位置關(guān)系的改變會導(dǎo)致實際接觸點的改變。精準(zhǔn)地確定出該動接觸點能夠有效地減少操作中的位移誤差和接觸力誤差，對于任務(wù)實現(xiàn)和對應(yīng)較脆弱被操作對象的保護(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，找出了該曲線與接觸點的關(guān)系，并提出了求解該接觸點的算法。
　　建立合適的模型是實現(xiàn)操作任務(wù)的基礎(chǔ)，本課題接下來就針對軟接觸操

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，然后對庫倫摩擦定律進(jìn)行修正得到軟接觸中的摩擦模型，在對靈巧手和被操作物體分別建立了動力學(xué)模型。
　　靈巧手的操作實現(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模型的恒定接觸力軌跡生成算法，和基于動力學(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，對于操作中可能