机械工程学报

作者：乔尚岭, 刘荣强, 郭宏伟, 丁戍辰, 李兵, 邓宗全

单位：1. 哈尔滨工业大学机器人技术及系统国家重点实验室 哈尔滨 150001;2. 江南大学物联网工程学院 无锡 214122;3. 哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院 深圳 518055

关键词：欠驱动机械手,绳驱动机构,欠驱动控制,运动空间,动力学建模；

基金：国家自然科学基金联合基金（U1613201）、深圳基础研究基金（JCYJ20170413104438332）和国家自然科学基金（51275107）资助项目。

索杆桁架式机械手是将绳轮传动系统和平行四边形机构结合而提出的一种新型欠驱动机械手。绳索驱动力同时驱动手指关节耦合运动，而手指关节运动又会直接改变绳拉力在各指节单元的驱动力分布，导致索杆桁架式欠驱动系统具有强非线性和运动耦合特点。针对该问题，利用虚功原理，将绳轮传动系统等效为耦合的关节驱动力矩，并建立3-DOF手指准静态运动学模型。根据手指最大运动空间约束条件，确定关节弹簧配置分布并开展手指准静态运动空间分析。采用拉格朗日方程法建立手指一般动力学方程，并转换为“A-P”型等效动力学模型。在此基础上，开展预变形阶段运动控制研究。通过仿真分析和样机试验验证所提分析方法和运动控制策略的有效性。

来源：2020年第23期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2020年第23期