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机器人自适应机械手设计,有力抓取下的手内操作

编辑:创泽      来源:CAAI认知系统与信息处理专委会      时间:2023/6/25
 

BACH是一种具有主动表面的柔性机械手,用于实现灵巧的手内操作。本文介绍了BACH(带增强柔性的机械手)的设计与开发,它是一种全新的机械手,采用了主动表面技术,实现了物体的安全抓握和同时操控。BACH由三个相同的手指构成,每个手指都融合了一个绕绳的柔性指骨,并采用了Fin Ray机构。此外,手指通过柔性枢轴关节连接到柔性手掌,增强了机械手的适应性。通过结合柔性机构和主动表面,BACH能够实现牢固而灵巧的手内操作。

本文详细介绍了BACH的设计、相关分析结果,并进行了真实场景下的实验验证,展示了该机械手在处理不同大小和形状的物体时的高效和稳健的手内操作能力。

在机器人技术中,手内操作是实现灵活操控的关键能力,它使得机器人能够在抓握物体的同时进行精确的移动和操作。然而,传统机械手在抓握稳定性和操控灵活性之间存在折衷,精确抓握提供了更好的操控能力但牺牲了抓握的稳定性。为了增强操作的稳定性,一些研究采用了支撑表面或主动表面的方法,但这些方法在实现牢固的手内操作方面存在一定局限性。相反,柔性机械手和柔性机构在实现牢固抓握方面表现出色,但在手内操作方面仍面临挑战。

为了克服这些挑战,本研究提出了BACH机械手的设计,该机械手通过融合柔性机构和主动表面技术,实现了牢固而灵巧的手内操作。BACH采用三个相同的手指组成,每个手指都具有两个驱动自由度。第一个自由度是基于执行器的基本运动,用于实现抓握运动;第二个自由度是通过定制的皮带和微型直流电机驱动的表面运动。这三个手指对称地安装在柔性手掌上,手掌使用Fin Ray机构实现柔性,并配备定制设计的计时皮带和滚轮。



 
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