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一种自适应拟人手指抓持力分析与结构优化

机械设计与研究 2003年第5期19卷 16-18页

作者：张文增陈强孙振国徐磊曹一鹏清华大学机械工程系北京100084

采用齿轮齿条传动机构 ,设计了一种新型自适应拟人手指。该手指自身不带驱动器 ,适合抓取不同形状、尺寸的物体 ,使机器人多指手以较少的驱动器驱动较多关节自由度。电机的数量大大减少使机器人手具有许多优点。另外 ,该手指与人的手指... 详细信息

采用齿轮齿条传动机构 ,设计了一种新型自适应拟人手指。该手指自身不带驱动器 ,适合抓取不同形状、尺寸的物体 ,使机器人多指手以较少的驱动器驱动较多关节自由度。电机的数量大大减少使机器人手具有许多优点。另外 ,该手指与人的手指相似 ,适合用于拟人多指手。分析了该手指抓持力与其设计参数的关系。

关键词：拟人手指饥器人抓持力机构设计结构优化齿轮齿条传动机构

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多指机械手最小抓持力分析和评价

多指机械手最小抓持力分析和评价

作者：张昊浙江理工大学

学位级别：硕士

N个接触点抓持任意形状物体的抓持力求解问题是当前机械手抓持领域所面临的关键性问题之一。本文针对N点抓持任意形状物体时所面临的抓持稳定性问题、最小抓持力求解、验证问题进行了相关研究。提出了抓持稳定性的判断流程,介绍了一种... 详细信息

N个接触点抓持任意形状物体的抓持力求解问题是当前机械手抓持领域所面临的关键性问题之一。本文针对N点抓持任意形状物体时所面临的抓持稳定性问题、最小抓持力求解、验证问题进行了相关研究。提出了抓持稳定性的判断流程,介绍了一种基于物理的最小抓持力计算模型,并通过实验设计证实了该模型能够较好的解决N个接触点抓持任意形状物体时最小抓持力计算的问题。论文的主要内容如下:第一章:对N点抓持任意形状物体时最小抓持力计算及真实性评价问题进行了简单的论述,对国内外学者在该问题所进行的研究进行了简要介绍,分析了目前抓持力计算领域的研究现状和重难点,明确了本论文的研究方法和研究内容。第二章:首先对基于物理的最小抓持力计算模型进行了推导和介绍;其次对多指抓持稳定的判断问题进行了总结和推导,并基于力封闭和形封闭相关理论,明确了抓持封闭性和抓持稳定性之间的关系;最终利用形封闭相关理论,总结出判别三指抓持稳定性的一般性方法及判断流程。第三章:以基于物理的最小抓持力计算模型为研究对象,着重对计算结果的真实性进行研究。搭建了人手以及机械支架抓持力测量平台,进行了一系列抓持力测量实验,通过实验测量值与模型计算值之间的对比,证实了最小抓持力计算模型所计算结果的合理性、真实性和准确性。第四章:将本文提出的基于物理的最小抓持力计算模型与其他抓持力计算模型进行对比评价,通过对相同模型相同抓持点的计算结果之间的比对,从真实性和准确性这两个方面对本文所提出的计算模型进行评价。第五章:介绍了基于物理的力触觉生成算法的计算程序,包括求解关键参数的方法以及抓持力求解的相关步骤,并对软件界面以及界面选项的相关功能进行了简要介绍。第六章:总结与展望。

关键词：机械手抓持力稳定抓持真实性评价

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软手指抓持力的子空间分析法

西北轻工业学院学报 2000年第2期18卷 28-33页

作者：杨洋西北轻工业学院机械工程系陕西咸阳712081

针对采用软手指抓持的手——物体系统 ,通过抓持力和外力的平衡关系 ,建立起求解抓持力的关系式 .由于该问题是一个超静定力学问题 ,因此可利用子空间分析法把多维的问题转化为在几个子空间 (子流型 )的低维问题进行处理 .结合维持抓持... 详细信息

针对采用软手指抓持的手——物体系统 ,通过抓持力和外力的平衡关系 ,建立起求解抓持力的关系式 .由于该问题是一个超静定力学问题 ,因此可利用子空间分析法把多维的问题转化为在几个子空间 (子流型 )的低维问题进行处理 .结合维持抓持的基本条件和手指关节力矩的限制条件 ,可很方便地确定可行的抓持力的范围 .最后。

关键词：软手指子空间分析法抓持力力矩

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双臂机器人抓持工件的力分解

机械科学与技术 2002年第2期21卷 258-260页

作者：陈安军信阳师范学院应用物理系信阳464000

针对双臂机器人抓持工件的协调运动 ,研究了抓持力的分解 ,基于最小范数和最小关节广义驱动力得到了力分解的两种方案 ,算例的仿真计算验证了方案的可行性。

关键词：双臂机器人抓持力最小范数关节广义驱动力力分解

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基于力外环的软物体抓取预测控制

控制工程 2010年第S3期17卷 18-21,77页

作者：王学林刘广亮李向东山东省科学院自动化研究所济南250014

为使末端执行器和软物体间的抓持力快速低超调地跟踪设定力,提出基于力外环的抓取预测控制方案。该方案通过采集软物体受到的抓持力建立灰色预测模型,可预测超前一个、两个采样周期的抓持力,将实际力、预测力形成的综合力偏差作为变参... 详细信息

为使末端执行器和软物体间的抓持力快速低超调地跟踪设定力,提出基于力外环的抓取预测控制方案。该方案通过采集软物体受到的抓持力建立灰色预测模型,可预测超前一个、两个采样周期的抓持力,将实际力、预测力形成的综合力偏差作为变参数PI力补偿器的输入,力补偿器生成位置控制系统的校正指令。力控制器可利用过去、当前和将来的抓持力信息来计算合适的控制量来对抓持力偏差进行预补偿,使末端执行器和软物体之间的动态抓取具有适应性。水果抓取试验表明,抓取预测控制可获得响应快速、超调量小和调节时间短的控制性能,减小水果抓取损伤,适合软物体抓取。

关键词：软物体抓持力灰色预测控制系统

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抓持接触力空间的分解及接触力计算

抓持接触力空间的分解及接触力计算

第四届海内外青年设计与制造科学会议

作者：李继婷张玉茹张启先北京航空航天大学机器人研究所北京航空航天大学机器人研究所北京航空航天大学机器人研究所

在静力学范围内将抓持接触力矢量空间分解为四个互补子空间。其维数关系表明,当系统对动度小于零时,存在不可控接触内力。为了将其识别和分解出来及系统地研究不同抓持下接触力的特性,本文提出一种确定各子空间基的简单方法。据此可将... 详细信息

在静力学范围内将抓持接触力矢量空间分解为四个互补子空间。其维数关系表明,当系统对动度小于零时,存在不可控接触内力。为了将其识别和分解出来及系统地研究不同抓持下接触力的特性,本文提出一种确定各子空间基的简单方法。据此可将接触力表示成被抓物体所受外力和关节力矩之间的显函数。从而可简化接触力优化计算,确保优化接触力可由关节力矩提供。本文提出的接触力的计算方法适用于多指手、多机器人系统及步行机器人等。文中给出三个数值算例。

关键词：机器人灵巧手抓持力

来源： cnki会议评论

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虚拟手抓持物体旋转运动真实力觉生成

虚拟手抓持物体旋转运动真实力觉生成

第四届和谐人机环境联合学术会议

作者：杨文珍高曙明万华根刘玉生陈文华浙江理工大学机械与自动控制学院浙江大学CAD&CG国家重点实验室

为使用户感受到虚拟手抓持着物体旋转运动时真实的作用力,本文提出了一种基于物理的虚拟手静力抓持物体旋转运动时力觉生成方法。首先构建虚拟手交互的坐标系统,然后,提出虚拟物体姿态变化判断算法,如果虚拟物体姿态发生变化,再运用虚... 详细信息

为使用户感受到虚拟手抓持着物体旋转运动时真实的作用力,本文提出了一种基于物理的虚拟手静力抓持物体旋转运动时力觉生成方法。首先构建虚拟手交互的坐标系统,然后,提出虚拟物体姿态变化判断算法,如果虚拟物体姿态发生变化,再运用虚拟手静力抓持最小力螺旋非线性优化模型生成实时生成姿态变化后的真实抓持力。实验结果表明:采用此算法,当虚拟手静力抓着物体旋转运动时,用户可感受到逼真地抓持力觉。

关键词：虚拟手交互姿态变化抓持力力觉生成

来源： cnki会议评论

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多臂抓取工件的受力分析

信阳师范学院学报（自然科学版） 2000年第4期13卷 408-408页

作者：张士刚陈安军信阳广播电视大学河南信阳464000 信阳师范学院应用物理系河南信阳464000

基于机械臂与工件的硬点和软指两种接触方式 ,对工件的受力进行分析 ,建立臂与工件保持接触应满足的约束条件 ;通过臂动力学方程和关节广义驱动力约束 ,给出多臂协调抓持力不等式约束 ;并对抓持力的分配进行初步讨论 .

关键词：多臂机器人受力分析约束抓持力力分配机械臂