曲面點(diǎn)接觸高副接觸運(yùn)動(dòng)學(xué)及其在多指抓取中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文系統(tǒng)研究了曲面點(diǎn)接觸高副的接觸運(yùn)動(dòng)學(xué)，以及在機(jī)器人手點(diǎn)接觸抓取操作中的應(yīng)用。運(yùn)用三維空間中剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)和微分幾何學(xué)的基本理論推導(dǎo)了點(diǎn)接觸高副的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并結(jié)合高副接觸處不同的運(yùn)動(dòng)形式，獲得了適用于純滾動(dòng)、純滑動(dòng)和滾滑兼有等情況的接觸運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。定義了曲面點(diǎn)接觸兩物體的位置正解和位置逆解，并給出相應(yīng)的算法。對(duì)于純滾動(dòng)接觸的情況，給出了點(diǎn)接觸運(yùn)動(dòng)兩物體表面接觸軌跡的關(guān)系。 將非線性控制系統(tǒng)的理論和思想方法運(yùn)用到曲面點(diǎn)接觸高副的接

2、觸運(yùn)動(dòng)控制中，以接觸處的相對(duì)速度作為輸入，將點(diǎn)接觸運(yùn)動(dòng)學(xué)方程看作為無(wú)漂移非線性控制系統(tǒng)的描述，基于可控性討論分析了由初始接觸位形至期望接觸位形間的運(yùn)動(dòng)可行性，提出了基于多項(xiàng)式輸入實(shí)現(xiàn)由初始接觸位形運(yùn)動(dòng)到期望接觸位形的算法，并采用滑?？刂频姆椒▽?shí)現(xiàn)對(duì)接觸位形空間中給定軌跡的跟蹤。 將曲面點(diǎn)接觸高副接觸運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究結(jié)果應(yīng)用于多指機(jī)器人的抓取操作分析，推導(dǎo)了機(jī)器人手指點(diǎn)接觸抓取操作時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并根據(jù)此方程和其他約束條件，得到抓取操