機(jī)器人靈巧手虛擬指尖力傳感器的建模與實(shí)現(xiàn).pdf

1、利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)上建立一個(gè)機(jī)器人靈巧手操作平臺(tái)。通過(guò)這個(gè)操作平臺(tái)，操作人員可以用鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等輸入設(shè)備控制虛擬作業(yè)場(chǎng)景中的機(jī)器人靈巧手，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)靈巧手抓取操作動(dòng)作的預(yù)演。 本文以北航的BH-3靈巧手為基礎(chǔ)，基于機(jī)器人靈巧手操作平臺(tái)，對(duì)虛擬指尖力傳感器的建模和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究。首先，在對(duì)靈巧手進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，采用OpenGL和VC的開(kāi)發(fā)工具在計(jì)算機(jī)中構(gòu)造出一個(gè)逼真的虛擬作業(yè)場(chǎng)景，使操作者更加有效地直觀(guān)地了解虛擬靈巧手在

2、操作過(guò)程中的位姿等信息，通過(guò)虛擬環(huán)境，操作者不僅可以操作靈巧手關(guān)節(jié)位姿，還可以操作靈巧手末端的位置；其次，為了在靈巧手動(dòng)力學(xué)研究方面提供更多的研究工具，根據(jù)真實(shí)三維指尖力傳感器的原理，運(yùn)用力傳感器彈性體建模的方法，構(gòu)造了虛擬指尖力傳感器的模型；再次，對(duì)BH一3靈巧手的靜力學(xué)進(jìn)行了分析，運(yùn)用雅可比矩陣求解，得出了各個(gè)關(guān)節(jié)力矩與末端作用力的關(guān)系。接著針對(duì)幾種典型形狀的物體作為抓取對(duì)象，進(jìn)行“平行抓取”、“聚中抓取”、“鑷取”力的分析。當(dāng)各個(gè)