仿生手的結(jié)構(gòu)設(shè)計和抓握控制研究.pdf

1、隨著社會的進步和機器人技術(shù)的發(fā)展，人們對仿生靈巧手的關(guān)注越來越重視。本文依據(jù)人體仿生學(xué)、機器人學(xué)、機構(gòu)學(xué)、計算機等科學(xué)技術(shù)，研制了一套新型的仿生手。它既可以用在機器人末端做執(zhí)行機構(gòu)，也可以用在被截肢患者手臂上，滿足日常生活需求。
　　首先，本文綜述了國內(nèi)外仿生靈巧手的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了仿生手的優(yōu)點與不足，通過比較現(xiàn)有的驅(qū)動方式，計算傳動力矩和轉(zhuǎn)速，確定了傳動方式。再依據(jù)成年人手的生理結(jié)構(gòu)和仿生學(xué)設(shè)計了仿生手的機械結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)采用模塊

2、化設(shè)計，包括五指模塊和手掌模塊，尺寸與成年人手接近，具有結(jié)構(gòu)簡單、輕巧靈活、成本低的特點。
　　其次，對仿生手進行數(shù)學(xué)建模和分析。利用D-H法建立仿生手運動學(xué)模型，得出正逆運動學(xué)方程；分析了仿生手的工作空間和抓握范圍；應(yīng)用拉格朗日法建立動力學(xué)模型并對其進行靜力學(xué)和動力學(xué)分析，為仿真和控制提供理論依據(jù)。
　　然后，對仿生手進行仿真，包括動作仿真和抓握仿真，驗證其結(jié)構(gòu)的合理性、工作空間和運動性能。同時進行了單根手指的PID控制，