機(jī)器人多指手自主抓取規(guī)劃研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、多指手作為機(jī)器人的末端執(zhí)行器,試圖通過從結(jié)構(gòu)和功能上模仿人手,實(shí)現(xiàn)對各種形狀物體的抓取和靈巧操作,因此引起了人們的廣泛興趣。其中,能適應(yīng)各種形狀和要求的抓取規(guī)劃方法是這類機(jī)械手研究的核心內(nèi)容,針對這一問題,本文進(jìn)行了深入的討論和研究。 首先根據(jù)BH-4手和Rutgers手設(shè)計出多指手的模型,并建立了相應(yīng)的運(yùn)動學(xué)方程。然后對其運(yùn)動學(xué)的正、逆問題進(jìn)行了分析和仿真,并對單手指的冗余問題進(jìn)行了討論。 其次,根據(jù)該模型,通過綜合考

2、慮被抓取物體的物理信息和抓取的任務(wù)要求,研究了一種自主抓取規(guī)劃方法,包括:(1) 抓取的模式規(guī)劃。首先根據(jù)已有信息建立了抓取模式的知識庫,然后分別采用BP網(wǎng)絡(luò)和RBF網(wǎng)絡(luò)研究了抓取模式的分類問題,仿真結(jié)果表明后者具有更好的分類性能;(2) 抓取的力規(guī)劃?;诜蔷€性規(guī)劃中的序列無約束最小化技術(shù),重點(diǎn)研究了多指手抓取的最小接觸力計算方法,對抓取力和操作力進(jìn)行了詳細(xì)的研究和分析。仿真結(jié)果表明,該算法具有良好的性能,可以實(shí)現(xiàn)多指手的穩(wěn)定抓取;(

3、3)最優(yōu)抓取規(guī)劃。結(jié)合抓取模式對基于接近距離的最優(yōu)抓取規(guī)劃進(jìn)行了相應(yīng)的研究。利用VC++/OpenGL開發(fā)軟件,設(shè)計實(shí)現(xiàn)了可以形象演示抓取規(guī)劃問題的可視化仿真平臺。 最后,本文通過結(jié)合Holon抓取和模塊化自重構(gòu)的思想,提出了模塊化自重構(gòu)機(jī)器人手的新概念。這種機(jī)器人手可針對變化中的抓取任務(wù)及時調(diào)整構(gòu)形,因此更適合在復(fù)雜多變的環(huán)境中完成抓取任務(wù)?;谶z傳算法,研究了該自重構(gòu)機(jī)器手的最優(yōu)構(gòu)形拓?fù)滢D(zhuǎn)換問題,并對構(gòu)形拓?fù)渥儞Q的整個過程進(jìn)

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