一种具有良好灵巧性和触觉估计的三指机械手

作     者：宗泽 张磊 贾志煦 章悦 陆观 ZONG Ze;ZHANG Lei;JIA Zhixu;ZHANG Yue;LU Guan

作者机构：南通大学机械工程学院南通226000 

出 版 物：《现代制造工程》 (Modern Manufacturing Engineering)

年 卷 期：2023年第7期

页      面：54-62页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2019YFB2005304) 南通市基础科学研究计划-面上项目(JC22022073) 

主　　题：三指机械手 抓取 灵巧性 触觉估计 滑块-摇杆机构 运动学 

摘      要：针对传统三指机械手存在灵巧性较低、抓取姿态偏少且绝大多数难以获得较完整触觉估计的弊端,设计了一种基于滑块-摇杆机构的三指机械手。滑块-摇杆机构用于实现中节指骨和远节指骨的耦合运动,具有指尖力随手指弯曲程度增加而增大的特点,有利于三指机械手的稳定抓取;提出与传统偏航-俯仰型不同的翻滚-俯仰型掌指关节结构,用于手指的屈伸与转动,可丰富三指机械手的抓取姿态,提高其灵巧性;三指机械手整体结构设计便于触觉传感器及角度传感器的安装及走线,通过建立运动学模型,可获得所有触觉力的详细空间分布(位姿)信息,实现三指机械手的良好触觉估计。抓取姿态及抓取力实验证明,三指机械手具备良好的抓取性能及较高的实用价值;触觉估计实验证明,三指机械手可为未来机械手的精确控制提供充分的触觉信息。