机械工程学报

作者：李小彭, 郭军强, 孙万琪, 尚东阳, 闻邦椿

单位：东北大学机械工程与自动化学院 沈阳 110819

关键词：变胞机构,机械手,欠驱动,运动学,接触力；

基金：国家自然科学基金（51875092）和中央高校基本科研业务专项资金（N170302001）资助项目。

机器人手目前主要应用于机器人与环境的交互。传统欠驱动机器人手的手指末端运动轨迹并不是一条直线，这种运动轨迹使得它们无法抓取桌面上较薄的物体以及小物体。为了克服这个缺陷，许多研究者在欠驱动手结构中加入了直线机构，使其能够捏取平台上的物体，但目前存在的结构均为双指关节结构，相对于三关节手指其抓取范围较小且适用场合较少。为了解决以上问题，设计了一种新型的基于变胞原理的欠驱动手。手指具有三个指关节，它拥有两种工作模式：线性平行捏取模式和自适应抓取模式。在线性平行捏取模式下，该欠驱动手指可视为双关节手指，拥有更好的稳定性；在自适应抓取模式下，该欠驱动手指可视为三关节手指，拥有更大的工作空间且能更好地抓取不规则物体。该机构可以根据目标物体的尺寸、位置和形状特征自适应的改变工作模式。对欠驱动手的手指部分进行运动学分析以及接触力的分析，为设计提供理论参考。制作样机进行抓取试验，试验结果表明，该手拥有较大的适用范围并具有良好的抓取性能。

来源：2021年第1期

《机械工程学报》期刊编辑部

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