多自由度靈巧手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、多自由度靈巧手是機(jī)器人的末端執(zhí)行器之一，其靈活性和可控制性是自動(dòng)化水平的重要體現(xiàn)，極大的影響了機(jī)器人的智能化水平。因此，多自由度靈巧手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制方法的研究，已成為機(jī)器人擬人化研究面臨的緊迫任務(wù)。本文研究并總結(jié)了國(guó)內(nèi)外靈巧手控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一種使用分層控制方法的多自由度靈巧手控制系統(tǒng)，采用基于位置的阻抗控制策略實(shí)現(xiàn)了靈巧手的柔性運(yùn)動(dòng)控制，具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　本文首先對(duì)國(guó)內(nèi)外靈巧手的控制系統(tǒng)和控制方法進(jìn)行了分析，在

2、此基礎(chǔ)上，采用分層控制的思想設(shè)計(jì)了靈巧手的控制系統(tǒng)。頂層為規(guī)劃層，對(duì)靈巧手的抓取運(yùn)動(dòng)進(jìn)行整體規(guī)劃，用Visual Studio軟件設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面，可以發(fā)出單指或多指運(yùn)動(dòng)控制指令，能夠顯示手指關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角和手指指尖力的變化曲線，可以對(duì)傳感器和通訊接口進(jìn)行設(shè)置。中間層采用DSP芯片協(xié)調(diào)每根手指之間的運(yùn)動(dòng)。底層采用FPGA對(duì)靈巧手單個(gè)手指的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。頂層與中間層的通信采用USB接口通信，中間層與底層的通信采用LVDS通信。
　　其次，