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基于欠驱动原理的多指灵巧手结构设计及实验研究

作者:宋振东1,李刚2*,武桐2,王玉娟3,何元一2 日期:2021-03-22/span> 浏览:65 查看PDF文档

基于欠驱动原理的多指灵巧手结构设计及实验研究*
宋振东1,李刚2*,武桐2,王玉娟3,何元一2
(1.深圳职业技术学院 机电工程学院,广东 深圳 518055;2.沈阳新松机器人自动化股份有限公司 中央研究院,
辽宁 沈阳 110169;3.哈尔滨工业大学(深圳) 实验与创新实践教育中心,广东 深圳 518055)


摘要:针对传统的多指灵巧手手指驱动源多、结构复杂,抓取过程中驱动电机保持堵转状态导致发热量大、寿命短,以及无法准确感知目标物体的位姿并施加合理的抓取力等问题,对灵巧手手指结构、系统构型及传感器等方面进行了研究。提出了一种具有欠驱动特性及自锁特性的多指灵巧手手指结构方案及具有不同承载能力的腱传动结构方案,设计了二指、三指及五指灵巧手系统构型,开发了高灵敏度、低成本一维力传感器及触觉传感器;以三指灵巧手为例,加工了实验样机,利用实验样机进行了相关实验。研究结果表明:该灵巧手的手指结构能够有效降低驱动源数量,实现机构减重,通过更改腱传动机构,可实现不同承担不同负载,具有较好的安全性和可靠性,一维力传感器及触觉传感器具有较高的灵敏度、准确性及低成本特性,该灵巧手指具有较高的重复定位精度,可完成针对不同形状物体的稳定、可靠的抓取任务。
关键词:多指灵巧手;结构设计;欠驱动手指;腱传动结构
中图分类号:TH122;TP24        文献标识码:A    文章编号:1001-4551(2021)01-0017-10

本文引用格式:
宋振东,李刚,武桐,等.基于欠驱动原理的多指灵巧手结构设计及实验研究[J].机电工程,2021,38(1):17-26.
SONG Zhen-dong, LI Gang, WU Tong, et al. Structure design and experiment of multi-finger dexterous hand based on underactuated principle[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2021,38(1):17-26.《机电工程》杂志:http://www.meem.com.cn

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