【摘 要】
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传统的多指灵巧手的尺寸固定不变,导致工作空间有限,无法适应不同尺寸和不同形状的物体抓取。针对灵巧手的尺寸与工作空间之间的矛盾,本文提出了一种新型欠驱动多指灵巧手结构。灵巧手采用三指-三关节的结构。三个手指包括一个固定手指和两个活动手指,活动手指可以在手掌上自由转动;三个关节由一个移动副和两个转动副组成,移动副能起到伸长手指的作用。此结构解决了灵巧手的尺寸和抓取空间不能兼顾的矛盾,保持灵巧性的同时还
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传统的多指灵巧手的尺寸固定不变,导致工作空间有限,无法适应不同尺寸和不同形状的物体抓取。针对灵巧手的尺寸与工作空间之间的矛盾,本文提出了一种新型欠驱动多指灵巧手结构。灵巧手采用三指-三关节的结构。三个手指包括一个固定手指和两个活动手指,活动手指可以在手掌上自由转动;三个关节由一个移动副和两个转动副组成,移动副能起到伸长手指的作用。此结构解决了灵巧手的尺寸和抓取空间不能兼顾的矛盾,保持灵巧性的同时还能自适应抓取。利用Solidworks建立灵巧手的三维模型,模拟灵巧手抓握不同物体时的构型;针对一类小尺寸物体提出了一种基于指尖摩擦力的抓取方法。接下来采用D-H矩阵法来求解灵巧手的正向和逆向运动学公式,运用雅克比矩阵分析灵巧手的速度,为轨迹规划奠定理论基础。采用三次非均匀有理B样条基于最短路程的优化原则下对灵巧手进行轨迹规划,并与三次多项式和三次B样条的轨迹规划方法进行对比分析,来验证三次非均匀有理B样条的有效性和可靠性。最后用拉格朗日法建立灵巧手的动力学方程,将灵巧手的三维模型导入到ADAMS中,并构建传动绳的模型,进行动力学仿真,分析在工作状态下的关节力矩。将MATLAB绘制出的理论力矩曲线与ADAMS仿真出的力矩曲线比较,误差在合理范围之内,验证了动力学理论分析的正确性。
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