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外 文 翻 译 （2016 届） 题目(中文) 机械手的机械和控制系统 题目(英文) Mechanical System and Control of a Dexterous Robot Hand 专 业 机械工程及自动化 年 级 2012 级 学生学号 12012243493 学生姓名 吴玉强 指导教师 尚欣 2016 年05 月16 日 摘 要 最近，全球内带有多指夹子或手的机械人系统已经发展起来了， 多种方法应用其 上，有拟人化的和非拟人化的。不仅调查了这些系 统的机械结构,而且还包括其必要的控 制系统。如同人手一样，这些 机械人系统可以用它们的手去抓不同的物体，而不用改换夹 子。这 些机械手具备特殊的运动能力（比如小质量和小惯性），这使被抓物 体在机械手的 工作范围内做更复杂、更精确的操作变得可能。这些 复杂的操作被抓物体绕任意角度和轴 旋转。本文概述了这种机械手 的一般设计方法，同时给出了此类机械手的一个示例，如卡 尔斯鲁 厄灵巧手Ⅱ。本文末介绍了一些新的构想，如利用液体驱动器为类人 型机器人设计 一个全新的机械手。 关键词：多指机械手；机器人手；精操作；机械系统；控制系统 目 录 1.绪论 1 2.机器人手的一般结构2 3 ． 机械系统3 3.1 结构设计3 3.2 驱动系统3 3.3 传感系统4 3.4 卡尔斯鲁厄灵巧手Ⅱ的机械系统4 4. 控制系统7 4.1 控制硬件7 4.2 控制软件7 4.3 卡尔斯鲁厄灵巧手Ⅱ的控制系统8 5.实验结果10 5.1 物体姿态控制 10 5.2 重抓12 6.结论 16 机械工程学院 宁夏大学本科毕业设计（外文翻译） 1.绪论 2001 年 6 月在德国卡尔斯鲁厄开展的“人形机器人”特别研究，是为了开 发在正常环境（如厨房或客厅）下能够和人类合作和互动的机器人系统。设计这 些机器人系统是为 了能够在非专业、非工业的条件下（如身处多物之中），帮我 们抓取不同尺寸、形状和重量的物体。同时，它们必须能够很好的操纵被抓物体。 这种极强的灵活性只能通过一个适应性极强的机械人手抓系统来获得，即所谓的 多指机械手或机器人手。上文提到的研究项目，就是要制造一个人形机器人，此 机器人将装备这种机器人手系统。这个新手将由两个机构合作制造，它们是卡尔 斯鲁厄大学的 IPR （过程控制和机器人技术研究院）和c （计算机应用科学研 究院）。这两个组织都有制造此种系统的相关经验，但是稍有不同的观点。IPR 制造的卡尔斯鲁厄灵巧手Ⅱ（如图 1 所示），是一个四指相互独立的手爪，我们 将在此文中详细介绍。IAI 制造的手（如图 17 所示）是作为残疾人的假肢: 图1.IPR 的卡尔斯鲁厄灵巧手Ⅱ 图2. IAI 开发的流体手 1 机械工程学院 宁夏大学本科毕业设计（外文翻译） 2.机器人手的一般结构 一个机器人手可以分成两大主要子系统：机械系