面向空間服務(wù)的腱傳動仿人靈巧手設(shè)計與仿真分析.pdf

1、隨著天宮一號的對接成功,我國空間站的建設(shè)進(jìn)入飛速發(fā)展期?？臻g站以及其它航天飛行器或探測器對多用途、智能化、輕量化的空間智能機器人服務(wù)系統(tǒng)有著急迫的需求。相對于具有單一自由度、結(jié)構(gòu)簡單的夾持工具,多指靈巧手具有自由度更多、感知能力更豐富、抓取更穩(wěn)定、精細(xì)操作能力更好等優(yōu)勢。較地面機器人靈巧手而言,工作任務(wù)的特殊性以及工作環(huán)境的復(fù)雜性都對在軌服務(wù)的機器人靈巧手無論在功能,精度,可靠性和穩(wěn)定性上還是在外形及尺寸類人化上都提出了更嚴(yán)格的要求。<

2、br>　　論文首先以人手骨骼仿生學(xué)、空間維修維護工具操作實驗數(shù)據(jù)以及機器人學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ)對腱傳動外置式靈巧手進(jìn)行機械系統(tǒng)設(shè)計;進(jìn)而運用相對于傳統(tǒng)機器人分析的DH法幾何意義更為明確的李群李代數(shù)和旋量理論對靈巧手運動學(xué)關(guān)系,靈巧手指雅克比矩陣以及動力學(xué)模型進(jìn)行分析;在此基礎(chǔ)上,采用基于動力學(xué)分析軟件的方法對靈巧手指進(jìn)行動力學(xué)仿真及分析得到了手指在極限工作狀態(tài)下所需的關(guān)節(jié)驅(qū)動力矩;最后對腱繩驅(qū)動的靈巧手指進(jìn)行腱繩空間與關(guān)節(jié)空間的傳動運動學(xué)建