氣動肌肉靈巧手結構和控制系統(tǒng)的設計.pdf

1、氣動肌肉作為一種新型的驅動器，具有柔順性好、安全性高、重量/功率比大、環(huán)保等優(yōu)點，所以它被應用于服務機器人、仿生醫(yī)學領域。本文將氣動肌肉作為驅動器，根據(jù)人手的特點，設計了一個多由度的靈巧手，并通過實驗對所設計的靈巧手指的運動進行了驗證，具有很好的理論研究和工程應用意義。
　　本文的主要工作如下:
　　(1)參照人手的結構和運動原理，根據(jù)結構設計方法設計了多自由度氣動肌肉靈巧手。整個靈巧手的尺寸是人手尺寸的兩倍，其結構包括:手

2、指、手掌、腕關節(jié)。以手指為研究對象，對其進行了運動學正解分析，逆解分析，雅克比分析。根據(jù)運動學正解分析結果，手指各關節(jié)設計的轉動范圍:側擺關節(jié)0～30°、近關節(jié)0～60°，中關節(jié)0～60°，遠關節(jié)0～45°，利用MATLAB對手指指尖運動范圍進行仿真，得到其運動范圍在一個120*105*120mm3空間內。
　　(2)根據(jù)氣動回路的工作原理及需要的硬件環(huán)境，設計了氣動控制回路和硬件控制系統(tǒng)、對氣動元件和硬件進行了選型，采用PID控