本文關鍵詞：高仿真靈巧仿人手設計與驗證，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：仿人機器人是一種具有一定智能的、靈活機動的,能滿足用戶多種需求的新型機器人,這種機器人具有與人相似的外形和代人勞動的基本功能。仿人機器人最重要的執(zhí)行工具就是靈巧手。根據(jù)對國內(nèi)外靈巧手研究現(xiàn)狀的分析,本文針對功能強大的機器人靈巧手的面臨著過于復雜難以控制的問題,對人手的骨骼肌肉系統(tǒng)進行剖析,并從中得到設計靈感,再對繩驅(qū)動和欠驅(qū)動以及差動驅(qū)動進行研究,從而提出了一種采用繩驅(qū)動的欠驅(qū)動機械靈巧手。并利用自適應結構和欠驅(qū)動原理形成機械智能,從而設計出一種先進的機械手,從而提高靈巧手的能力并降低復雜度。首先,針對人手的功能、拓撲結構以及驅(qū)動結構進行剖析,萃取其中對仿生設計具有指導意義的特征,加以提煉形成機械結構。使得仿生手能夠在功能層面上對人手進行仿生。接著,利用仿生分析中得到的事實和理論依據(jù),以往復式繩驅(qū)動和差動結構為核心設計了一款能夠?qū)δ繕诉M行自適應抓取的機械手,并從理論上對其進行分析和計算以及優(yōu)化。最后對該仿生機械手單指和整手進行了一系列的仿真實驗驗證,實驗證明了該機械靈巧手和手指結構能夠完成對抓取目標的自適應抓取,實現(xiàn)了設計目標,形成了機械智能。
【關鍵詞】：靈巧手 機械智能 仿人
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP242
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 選題的目的和意義9-11
• 1.2 靈巧手國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 靈巧手國外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 靈巧手國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文研究內(nèi)容15-17
• 第2章 仿生分析17-27
• 2.1 人手典型功能17-18
• 2.2 人手掌的拓撲結構18-24
• 2.2.1 人手自由度分析18-21
• 2.2.2 手指靈活性21-22
• 2.2.3 手指力量22-23
• 2.2.4 關節(jié)的動作耦合23-24
• 2.3 人手的驅(qū)動結構24-26
• 2.4 本章小結26-27
• 第3章 機械設計27-51
• 3.1 結構概述27-28
• 3.2 手掌的拓撲結構28-31
• 3.2.1 靈巧指30-31
• 3.2.2 指節(jié)尺寸參數(shù)31
• 3.3 手指欠驅(qū)動往復式繞線及機構設計31-34
• 3.4 欠驅(qū)動指的靜力學分析34-40
• 3.4.1 自由運動34-36
• 3.4.2 接觸物體36-40
• 3.5 單指運動學分析40-43
• 3.6 兩自由度差動關節(jié)設計43-46
• 3.7 手腕設計46-47
• 3.8 驅(qū)動單元設計47-50
• 3.9 小結50-51
• 第4章 仿真及實驗51-65
• 4.1 仿真欠驅(qū)動設計運動結果51-63
• 4.1.1 實驗設置51-52
• 4.1.2 接觸力驗證試驗52-55
• 4.1.3 仿真結果對設計的改進55-57
• 4.1.4 單指自適應關節(jié)曲線57-61
• 4.1.5 手掌自適應抓取驗證結論61-63
• 4.2 物理實驗63-64
• 4.3 小結64-65
• 第5章 結論及展望65-67
• 5.1 主要研究成果65
• 5.2 未來工作展望65-67
• 參考文獻67-72
• 附錄72-75
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單75-76
• 致謝76

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