機器人靈巧手動作庫的構(gòu)建.pdf

1、機械手是仿人形機器人各部件中最靈活的機械部分，多指機械手(三個手指以上)被稱為靈巧手。其精巧的機械結(jié)構(gòu)和高精度的控制要求以及傳感器數(shù)據(jù)分析是仿人形機器人研制和應(yīng)用的一個瓶頸。本課題源于上海市教委自然科學項目(03AK10)，以北航研制的BH-3機器人靈巧手為基礎(chǔ)，研究靈巧手抓取操作的問題，本文研究工作重點包括以下四個方面： 1、靈巧手抓取動作分類 根據(jù)靈巧手指尖運動軌跡和抓取物體時接觸點的分布將靈巧手抓取控制分類，分為二

2、維抓取、三維抓取和對未知物體的抓取三個部分，討論了平行類、向心類、三棱柱類、圓錐類、停靠類抓持，以及對簡單未知物體和完全未知物體的抓取等。對各種類型的進行規(guī)劃，并提出了算法的適用范圍。 2、靈巧手的建模與仿真對靈巧手的物理結(jié)構(gòu)和尺寸進行了簡化，在Unigraphics下對BH-3靈巧手進行了三維建模。在模型下分析相應(yīng)算法對各種形狀目標物體抓取的可行性，并對靈巧手的關(guān)節(jié)運動進行仿真，利用仿真結(jié)果判斷和檢驗程序的可行性。 3

3、、靈巧手控制過程中的安全檢測在操作靈巧手過程中必須保證機械本體運行的安全性，這對結(jié)構(gòu)精巧的靈巧手是非常重要的，一次偶然的碰撞可能對機械手產(chǎn)生致命的傷害。本文的安全檢測包括關(guān)節(jié)運動范圍安全檢測、受力安全檢測和手指實體干涉檢測三個方面，針對多種可能產(chǎn)生安全問題的場合，提出了檢測算法。 4、BH-3實體上的實驗和算法驗證在BH-3實體上進行實驗，抓取多種形狀和質(zhì)地的目標物體，以驗證算法的可執(zhí)行性及精度控制情況。靈巧手實驗抓取目標包括長