摘要：【目的】针对矸石、木块等煤炭异物形状轮廓不规则、粒度变化范围大、体积较薄的特点,导致煤炭异物难以抓取的问题,提出了一种混合工作模式的欠驱动机械手。【方法】该机械手应用包络抓取与平行抓取分别抓取轮廓不规则物体与薄类物体;通过平行移动改变手指的抓取空间,以适应不同粒度范围内煤炭异物抓取;根据手指的运动过程,提出了不同粒度范围内煤炭异物的抓取方法;建立手指的接触力模型,得到手指抓取时的接触力变化,为该机械手抓取的稳定性研究提供依据。【结果】研究结果表明,该机械手能够满足50~300 mm粒度范围内的矸石与薄类物体的抓取。

摘要：以具有欠驱动关节的水平两自由度机械手为对象,建立了其动力学数学模型,对具有非完全约束机器人的特点进行了分析。利用解非线性方程的有效方法—平均值法对模型进行了处理,得到平均值系统,使模型得到简化。含有非驱动关节的平面二自由度机械手具有不可积分的速度和加速度束,因而是一个二阶非完整系统。通过分析系统的动力学机构,设计了一种非线性补偿控制的方法来对欠驱动关节实现控制。实验结果表明,该控制方法在控制模型、控制算法和反馈控制方法上都是十分有效的。

摘要：现代自动加工领域与工程机械等工业机器人行业用全驱动机械结构实现技术,因其结构复杂,并需要多动力源驱动的控制难等成为行业技术难题,设计欠驱动机械手是一种质量轻,驱动少且可实现自适应抓握等优势的解决方案.通过对比欠驱动机械手的研究现状,描述欠驱动机械手的驱动器,连杆式、腱式欠驱动机械手的组成及运动原理,对比自由度与优缺点,设计出一款三指连杆式欠驱动机械结构及其零部件,并分析了欠驱动机械结构的未来发展趋势与应用领域优势.结果表明,欠驱动机械手朝着结构更简单,机型更小,智能化程度更高、更精准的施动对象等特征发展.

摘要：欠驱动机械手因其高负载能力、抓取范围广泛、控制方法简单等特点,成为末端抓持器领域的研究热点。目前欠驱动机械手大多采用连杆传动、腱传动方式,负载能力、抓取范围受到了一定的限制,同时也使得抓取模式比较单一,抓取过程无法细化控制。介绍了一种采用软轴传动的柔性手指的欠驱动机械手,配合柔性手指的指面转位、扭弹簧预紧角调节装置,扩展了欠驱动机械手的抓取空间,并保证抓取过程各个状态独立可控;同时基于MATLAB的简化结构模型碰撞逻辑对抓取过程与接触状态进行的一系列分析——状态划分、状态判断、抓取规划,通过ADAMS仿真实验证实状态划分的可行性,并通过角度读取状态的可靠性及该动态抓取规划的操控性。

摘要：基于仿生学原理,以均力抓取为目标,设计了一种抓取力可调的欠驱动机械手。针对不同尺寸的刚性球体,依据参与抓取的指节数目,进行了3种抓取模式的分类研究,并分别建立了静力学模型。对抓取力的MATLAB软件数值计算结果表明:当输入转矩一定时,通过调节机械手近指节的初始角度,可以达到接触力大小相等的良好效果;当近指节初始角度不变时,通过调节输入力矩的大小,可实现在均力抓取状态下接触力大小可调的功能。

摘要：文章主要设计了一种欠驱动程度高,能自适应被抓取物体的形状,结构紧密,能变换手指抓取模式的、具有无线遥控功能的一种新型智能欠驱动机械手。相对其他传统机械手来说,该机械手采用欠驱动结构,解决了传统全驱动机械手不能完成复杂形状物体的抓取以及狭窄空间内的作业等问题,能更好地实现抓取和更多手势。

摘要：目前,香梨主要依靠人力采摘,多果聚集情况明显,采摘作业强度大、采收期短,又因常见果蔬采摘机械装置自适应能力弱、抓果不稳定,会造成较多损伤,不适合用于多果聚集的香梨采摘。为此,仿照人工采摘动作,基于欠驱动原理设计了一种“丫”形香梨采摘的机械手,由传动部件、抓取装置和指间差动系统3部分组成,单个电机驱动机械手对果实进行抓取,在辅助装置作用下完成采摘分离动作。同时,对抓取装置模型进行运动学分析,得到单指的运动空间,计算出了远指节抓取平均范围大于55mm,能满足范围内不同形状、尺寸香梨的包络抓取。通过Adams软件对抓取装置进行运动学仿真,结果显示机构运动平稳,结构设计合理。实验室台架试验结果表明:在机械臂辅助操作采摘时,机械手可实现抓取动作,抓取成功率为96%,平均采摘时间约为2.6s,验证了采摘方案可行性和机械结构设计的可靠性。研究结果可为香梨采摘装置关键结构设计提供参考依据。

摘要：针对欠驱动机械手多模式抓取问题,提出了一种手指可拆卸、具有复合抓取功能的欠驱动机械手。为了研究欠驱动手的抓取性能,分别研制了一种弹簧自适应3指节手指机构和一种双四连杆3指节手指机构,两种手指机构均使用四连杆机构的运动原理。手指的性质对欠驱动机械手的抓取稳定性影响很大,对欠驱动机械手单个手指的属性进行分析,分析了关节接触点位置及接触力对抓取稳定性的影响,提出了接触力及力矩平衡的研究分析方法,探讨了影响抓取稳定性的因素。

摘要：针对机器人末端执行器机械手多功能化的需求,提出了一种多模式抓取欠驱动手。该机械手基于欠驱动理论,解决了传统复合欠驱动手存在的结构复杂、控制元件多、适应能力不强等缺点。介绍了多模式抓取欠驱动机械手的结构组成和运动过程,建立了欠驱动手的数学模型;根据几何关系对机械手进行运动分析与适应性分析,并求得机械手抓取的参数范围;在不同的抓取模式下,分别对机械手进行受力分析,利用虚功原理,计算出理论输出力。虚拟样机仿真实验表明,该机械手无需安装受力传感器及复杂的控制系统,可实现平夹和包络两种抓取模式,验证了设计的可行性。

摘要：为满足当前大量的内镜临床手术需求,对内镜的清洗和消毒提出了更高的要求;而全自动内窥镜清洗机中受到物理结构的限制,因此将转运部件设计成特殊结构的机械手;针对其在移动过程中竖杆摆动的欠驱动问题,采用滑模控制的方法,抑制了因机械结构而引发的摆动,完成了快速定位和抗摆的目的;首先对机械手竖杆转动惯量不能忽略的特点建立了机械手系统的数学模型;根据位移和角度之间的耦合关系设计了滑模面和控制律;接着利用LaSalle不变性原理和Lyapunov方法证明系统有限时间抵达滑模面并最终渐近稳定,同时给出控制器参数的整定;最后实验结果表明机械手系统在控制器的作用下,实现了快速定位到指定位置且使竖杆的摆动幅度尽可能小的优越效果,对医疗设备的研制有应用价值。