多手指机器人动力学建模方法

摘要：

为了获得多手指机器人动力学解析模型,解决(建模过程)由于系统质量矩阵奇异造成的系统运动方程无解问题,应用Udwadia-Kalaba建模理论,提出了一种新的针对手指机器人的扩展层级建模方法,获得了系统动力学解析模型,解决了手指机器人系统质量矩阵奇异时运动方程无解的问题;以二维三手指机器人为实例,应用扩展层级建模方法,建立了手指机器人和抓取对象组成的多刚体系统动力学解析模型;将三手指机器人的动力学模型进行数值仿真,仿真结果连续、收敛.研究结果表明:提出的建模方法可行、有效,可以快速、高效地建立多手指机器人的动力学模型,可以获得抓取力模型和手指关节力矩模型的解析形式,为进一步实现多手指机器人的力/位混合控制奠定了理论基础.

关键词：机械工程、多指机器人、Udwadia-Kalaba理论、扩展层级建模方法、奇异质量矩阵

所属期刊栏目：35

分类号：TP242.6(自动化技术及设备)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金项目0009-2014G1251024;国家科技支撑计划项目2015BAF07B08

在线出版日期：2015-07-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：151-158