欠驅(qū)動(dòng)索桿桁架式機(jī)械手爪設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著人類太空活動(dòng)的增加和空間機(jī)器人的不斷發(fā)展，欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)成為空間機(jī)構(gòu)重要發(fā)展方向之一。欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是指驅(qū)動(dòng)源數(shù)少于機(jī)構(gòu)自由度數(shù)的一類機(jī)構(gòu)，相比于一般機(jī)構(gòu)，具有質(zhì)量輕、驅(qū)動(dòng)電機(jī)數(shù)量少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、自適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文在分析現(xiàn)有欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了兩種空間用欠驅(qū)動(dòng)索桿桁架式機(jī)械手爪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。通過(guò)比較兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選取其中基于平行四邊形索桿桁架機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案并建立了機(jī)構(gòu)三維模型。闡述機(jī)構(gòu)工作原理并進(jìn)行力學(xué)分析

2、，證明了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性。
　　利用坐標(biāo)變換法建立了機(jī)構(gòu)各接觸桿件坐標(biāo)系及驅(qū)動(dòng)繩索與機(jī)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系方程。通過(guò)分析機(jī)構(gòu)不同捕獲策略的特點(diǎn)，選取一種適于實(shí)際工作并易于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的捕獲策略進(jìn)行了分析，對(duì)其逆運(yùn)動(dòng)學(xué)和正運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了求解計(jì)算。利用ADAMS軟件對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，驗(yàn)證了理論分析的正確性。
　　利用矢量力學(xué)與虛功原理建立了欠驅(qū)動(dòng)索桿桁架機(jī)構(gòu)繩索拉力、關(guān)節(jié)摩擦扭矩與機(jī)構(gòu)抓取力的關(guān)系方程，分析了機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)單元長(zhǎng)寬比對(duì)機(jī)構(gòu)抓取