欠腱驱动多指灵巧手的设计.pdfVIP

第 19卷第 1期 机械设计与研究 Vo1．19No．1 2003年 2月 MachineDesignandResearch Feb．．20o3 文章编号：1006—2343(2003)01—0059—02 欠 腱 驱 动 多 指 灵 巧 手 的 设 计 叶 军 (绍兴文理学院 机 电系，绍兴 312000) 摘 要：提 出一种欠腱驱动多指灵巧手，它具有结构简单，操作灵巧，控制容易，较高的操作适应性。每个多 指节手指仅用一个腱驱使手指弯曲运动。文中描述了欠腱驱动多指灵巧手的结构设计与手指位移分析，与现有的 多指灵巧手和欠驱动多指杆机器人手相比，这种多指灵巧手的结构更为简单紧凑，且能减少控制的复杂性、重量和 成本，并能实现多功能地抓取不同物体的能力。 关键词：欠腱驱动手；多指灵巧手；运动分析 中图分类号：TP24 文献标识码：A 机器人是近年来迅速发展起来的高新技术密集的机电 种既能简化机构与控 一 体化产品。目前 ，对多指灵巧手的智能抓持，位置力协调 制，又能灵巧地抓取 控制的研究是机器人学研究的热点之一。 各种不同形状物体的 多指灵巧手又称多指多关节机械手，是一种并联加串联 机器人手 已成为国内 形式的机器人，一般由手掌和3～5个手指组成，每个手指有 外研究者的重要研究 3～4个关节。由于其具有多个关节 ( 9)，故可以对任意的 课题 和 主流 方 向之 物体进行抓持及操作。机器人手研究的方法原理可应用于 一 。 很多其它领域。最显著的是用于多机器人的协调操作。事 本文提出的欠腱 实上，如果将两个机器人看作是一个手的两个手指 ，那么两 驱动多指灵巧手能较 机器人的协调提升问题即可归结为手的抓取问题。因此，多 好地解决上述 问题。 指手研究的基本原理 可用于各种机器人系统。多指灵巧手 ▲图1欠腱驱动手指的机构简图 作者在已开发的欠驱 的机械本体一般较小，自由度又较多，一种切实可行的方法 动多指杆机器人手的基础上-2J，又研制出具有结构、控制更 是利用传动链将驱动器的动力传至适当关节处，这样的传动 加简单的一种欠腱驱动的多指灵巧手，它仅用一个腱驱使每 链通常由连杆、腱、齿轮和滑轮组成，但使机构的运动学关系 个多关节手指的弯曲运动。把多指灵巧手应用到工业 自动 与控制复杂化。在许多实际应用中，为了适应不同的操作对 化或残疾人假手中，是现代技术发展的必然趋势，并具有重 象，常要求机器人手具有灵巧的操作能力，以代替人手繁重 要的学术意义和应用前景。 的复杂劳动。目前，美国、加拿大、13本等发达国家已对多指 1 多指灵巧手的设计