一种新型欠驱动机械手爪的抓取分析和优化设计

摘要：

传统欠驱动机械手的运动和功能单一,难以实现对不同尺寸物体的稳定抓取.为此,提出了一种新型欠驱动手爪结构,并进行抓取分析和优化.首先,介绍了欠驱动机械手爪的整体机构设计,并对手指进行静力学分析,针对手爪包络抓取物体时可能发生弹射的不稳定情况,进行手指结构优化.然后,基于刚度矩阵的势能模型,确定指尖合理的尺寸范围并建立指尖最佳形状.通过几何约束中的数学公式,表达了指尖抓取时手指位姿和物体尺寸的关系.最后,完成手爪样机的搭建,并对常见家用物品进行了指尖抓取和包络抓取实验.实验结果表明,该机械手爪能够对各种尺寸大小的物体进行稳定抓取.

关键词：欠驱动、包络抓取、指尖抓取、优化设计、机械手爪

所属期刊栏目：42

分类号：TP241.2(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金U1813222;国家重点研发计划2018YFB1306902

在线出版日期：2020-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：354-364