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单链双齿条平夹间接自适应机器人手设计

张俞  
【摘要】:机器人手作为机器人的末端执行器,发挥着不可代替的作用,无论是工业搬运还是医疗服务,都对机器人手有着极大的需求。如何让机器人手可以像人手一样灵巧,完成复杂的高难度动作,一直是人们研究的热点。欠驱动机器人手具有成本低、无复杂传感系统以及抓取稳定的特点,因此,欠驱动机器人手也越来越受到关注。本文针对具有复合抓取功能的欠驱动机器人手指机构进行了设计与研究。本文对欠驱动机器人手的三种基础抓取模式进行了分析和比较,分别阐述了三种基础抓取模式的优缺点以及适用场合,在此基础上,分析了两种复合抓取模式的特点,提出了间接自适应抓取模式,并分析了连杆式平夹间接自适应欠驱动机器人手的抓取特性。针对连杆式抓取模式的不足,本文提出了单链双齿条机构,克服了运动死区。针对单链双齿条平夹间接自适应欠驱动机器人手,制作了一款手指样机,进行了抓取实验。通过对不同大小、形状不一的物体进行抓取,验证其实际的抓取性能,检验能否满足抓取需求。单链双齿条平夹间接自适应欠驱动机器人手相比传统平夹直接自适应手指的双链传动,依靠滑块和双齿条机构的被动运动实现第二指段的转动,在结构上减少了一套传动机构,动力的传递更加直接和迅速,传动效率提高,也减少了摩擦,传动元件数量以及传动累积误差,无运动死区,为新一代欠驱动智能型复合抓取机器人手优化设计提供了理论和原理样机基础。


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