腱驅(qū)動(dòng)空間多指靈巧手控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著空間技術(shù)的飛速發(fā)展，迫切需要能夠替代人類出艙活動(dòng)并且具有類似人手靈巧操作能力的機(jī)器人，基于該需求，本文主要研究了腱驅(qū)動(dòng)空間多指靈巧手操作控制中的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)問題。
　　論文首先對(duì)靈巧手的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹，著重對(duì)關(guān)節(jié)連桿耦合進(jìn)行了線性化擬合，以便于逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解，同時(shí)針對(duì)腱繩驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)方式，給出了腱繩結(jié)構(gòu)矩陣。并且對(duì)實(shí)現(xiàn)靈巧手的柔順力控制所必需的六維力傳感器、霍爾位置傳感器以及腱張力傳感器也做了分析介紹。然后，運(yùn)用機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

2、理論 D-H參數(shù)法給出了食指的正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解方式。進(jìn)一步推導(dǎo)了手指的雅克比矩陣和動(dòng)力學(xué)模型，為靈巧手的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。進(jìn)而，針對(duì)腱繩驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)給出了腱張力分配算法（TDA），設(shè)計(jì)了帶有腱張力反饋的食指位置控制系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上采用阻抗控制補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)對(duì)指尖接觸力的控制，為了提高系統(tǒng)對(duì)外部環(huán)境的適應(yīng)能力增加了自適應(yīng)控制模塊。對(duì)于上述的不同控制系統(tǒng)，利用MATLAB和ADAMS聯(lián)合虛擬樣機(jī)仿真工具進(jìn)行了系統(tǒng)驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明