機(jī)器人靈巧手動(dòng)作庫的構(gòu)建.pdf

1、機(jī)械手是仿人形機(jī)器人各部件中最靈活的機(jī)械部分，多指機(jī)械手(三個(gè)手指以上)被稱為靈巧手。其精巧的機(jī)械結(jié)構(gòu)和高精度的控制要求以及傳感器數(shù)據(jù)分析是仿人形機(jī)器人研制和應(yīng)用的一個(gè)瓶頸。本課題源于上海市教委自然科學(xué)項(xiàng)目(03AK10)，以北航研制的BH-3機(jī)器人靈巧手為基礎(chǔ)，研究靈巧手抓取操作的問題，本文研究工作重點(diǎn)包括以下四個(gè)方面： 1、靈巧手抓取動(dòng)作分類 根據(jù)靈巧手指尖運(yùn)動(dòng)軌跡和抓取物體時(shí)接觸點(diǎn)的分布將靈巧手抓取控制分類，分為二

2、維抓取、三維抓取和對未知物體的抓取三個(gè)部分，討論了平行類、向心類、三棱柱類、圓錐類、?？款愖コ?，以及對簡單未知物體和完全未知物體的抓取等。對各種類型的進(jìn)行規(guī)劃，并提出了算法的適用范圍。 2、靈巧手的建模與仿真對靈巧手的物理結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行了簡化，在Unigraphics下對BH-3靈巧手進(jìn)行了三維建模。在模型下分析相應(yīng)算法對各種形狀目標(biāo)物體抓取的可行性，并對靈巧手的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真，利用仿真結(jié)果判斷和檢驗(yàn)程序的可行性。 3

3、、靈巧手控制過程中的安全檢測在操作靈巧手過程中必須保證機(jī)械本體運(yùn)行的安全性，這對結(jié)構(gòu)精巧的靈巧手是非常重要的，一次偶然的碰撞可能對機(jī)械手產(chǎn)生致命的傷害。本文的安全檢測包括關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)范圍安全檢測、受力安全檢測和手指實(shí)體干涉檢測三個(gè)方面，針對多種可能產(chǎn)生安全問題的場合，提出了檢測算法。 4、BH-3實(shí)體上的實(shí)驗(yàn)和算法驗(yàn)證在BH-3實(shí)體上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，抓取多種形狀和質(zhì)地的目標(biāo)物體，以驗(yàn)證算法的可執(zhí)行性及精度控制情況。靈巧手實(shí)驗(yàn)抓取目標(biāo)包括長