弱不平衡高動態(tài)性能力感主手的研究與設(shè)計.pdf

1、力感主手是主-從式遙操作機器人的重要組成部分，除了可以遙操作從手的運動外，還可以讓操作者感受到從手與環(huán)境間的交互作用力，提高操作質(zhì)量。除了較好的靜平衡效果，一款性能優(yōu)良的主手還應(yīng)具有良好的動態(tài)透明性，以保證力感精度。當主手高速運動時，慣性力對動態(tài)透明性的影響尤其明顯。因此，如何減小慣性力的影響，成為力感主手研究中的關(guān)鍵問題之一。
　　課題組已研制出了一款完全重力平衡力感主手，主要適用于手術(shù)等速度不高的場合。本文改用弱不平衡方式處理

2、重力問題，以提高動態(tài)性能。為了便于比較，新主手的工作空間形狀與尺寸也完全參照國外一款著名產(chǎn)品，并對手腕結(jié)構(gòu)進行了改進。既具有良好的靜平衡效果，不影響人手力感知，又有效地降低了主手的表觀質(zhì)量。
　　為了進一步減小主手慣性力的影響，提高主手的動態(tài)透明性，對新設(shè)計出的主手進行拓撲優(yōu)化設(shè)計。首先從人機工程學(xué)的角度對主手的運動軌跡進行規(guī)劃，分析各桿件在運動過程中變形最大的位置;然后以這些位置上的工況對主手位置機構(gòu)進行優(yōu)化。并以主手的表觀質(zhì)量