三自由度仿猿雙臂手欠驅(qū)動(dòng)抓握桁架桿運(yùn)動(dòng)控制研究.pdf

1、仿生機(jī)器人將有關(guān)生物學(xué)原理應(yīng)用于機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究中,將對(duì)機(jī)器人科學(xué)與技術(shù)起到巨大的推動(dòng)作用。本文模仿長(zhǎng)臂猿在樹枝間懸臂運(yùn)動(dòng)過程,設(shè)計(jì)了一臺(tái)三自由度仿猿雙臂手機(jī)器人,并將懸臂運(yùn)動(dòng)等效于抓握桁架桿運(yùn)動(dòng),機(jī)器人起始位置抓住支撐桿時(shí),由于抓桿處無驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成了一個(gè)欠驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)。那么如何驅(qū)動(dòng)機(jī)器人向前運(yùn)動(dòng),使得末端手爪準(zhǔn)確可靠抓握目標(biāo)桁架桿就成為一個(gè)難題,本文從此出發(fā)展開了研究。
　　本文分析了三自由度仿猿雙臂手機(jī)器人在桁架環(huán)境過程中的運(yùn)

2、動(dòng)過程。在實(shí)驗(yàn)室已有兩桿機(jī)器人基礎(chǔ)上,增加了腕關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),并改進(jìn)了可鑲嵌在手爪內(nèi)測(cè)量其圍繞支撐桿退轉(zhuǎn)位移的摩擦輪機(jī)構(gòu),使其構(gòu)成為三自由度仿猿雙臂手機(jī)器人。將機(jī)器人抓握桁架桿運(yùn)動(dòng)過程劃分為勵(lì)振階段與抓握階段,將并根據(jù)運(yùn)動(dòng)階段的劃分,分階段進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與動(dòng)力學(xué)分析。
　　針對(duì)本機(jī)器人的抓握桁架桿運(yùn)動(dòng)控制提出了一種新的控制策略。勵(lì)振階段采用參數(shù)激勵(lì)方法,并采用非線性優(yōu)化的方法得到了最優(yōu)勵(lì)振軌跡,實(shí)現(xiàn)了快速搖起。切換為抓握階段后使得欠驅(qū)