仿人型殘疾人假手機構及控制的研究.pdf

1、 本文首先綜述國內(nèi)外靈巧手以及假手的發(fā)展現(xiàn)狀，分析假手的發(fā)展趨勢，在此基礎上提出基于欠驅動原理和耦合原理的設計方案。其次，以驅動器少和重量輕為目標，采用四連桿機構實現(xiàn)手指的欠驅動和耦合；設計基于扭轉彈簧、帶輪和齒輪減速的手指驅動機構，使假手具有很好的靈活性；為了實現(xiàn)抓握不同物體的有效性，通過仿真實驗，給出拇指的布置位置；采用基于霍爾效應的集成霍爾位置傳感器，實現(xiàn)手指基關節(jié)位置的非接觸測量；設計基于應變測量的基關節(jié)力矩傳感

2、器及指尖力矩傳感器，分別實現(xiàn)基關節(jié)力矩和指尖力矩的測量；并基于模塊化和集成化的思想設計假手的本體結構，實現(xiàn)假手機構、傳感、驅動和微處理器系統(tǒng)的集成。然后建立假手欠驅動拇指的靜力學模型，給出抓握不同物體時驅動力矩和各指節(jié)受力之間的關系，對拇指抓握物體時的穩(wěn)定性進行分析。進行手指連桿機構運動學分析，完成手指耦合四連桿的參數(shù)設計，確定連桿機構的參數(shù)。最后，采用基于位置的阻抗控制方法，實現(xiàn)手指的柔順控制，并且用實驗驗證假手控制方法的可行性和有效