ROBOT2016_033-040_一种上肢外骨骼运动学分析与奇异性消除方法_肖永飞
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助力机械臂是一种具备力传感和力反馈功能的机械臂。
它通过感知外界环境的力信息,并根据力指令,实现对机械臂的辅助力控制和力反馈。
助力机械臂在工业制造、康复医疗、协作机器人等领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍助力机械臂的相关参考文献,并对其研究内容和应用进行概述。
1.Dai J. et al., “Design and control of a lower limb exoskeleton for robot-assisted gait training,” IEEE Transactions on Mechatronics, vol. 23, no. 3,pp. 1259-1270, June 2018. 该文研究了一种用于机器人辅助步态训练的下肢外骨骼的设计和控制。
该外骨骼结合了助力机械臂的设计理念,可以对患者的下肢进行辅助力控制和力反馈,提高步态训练的效果。
2.Battaglia E. et al., “Design and control of a robotic exoskeleton forupper limb rehabilitation,” R obotics and Autonomous Systems, vol. 94, pp. 13-24, May 2017. 该文介绍了一种用于上肢康复的机器人外骨骼的设计和控制。
该外骨骼采用助力机械臂技术,通过力传感器感知患者的手臂力信息,并通过控制算法实现对手臂的辅助力控制,促进上肢康复训练。
3.Zhao G. et al., “Design and control of an upper limb exoskeleton forrehabilitation,” IEEE Transactions on Neural Systems and RehabilitationEngineering, vol. 27, no. 5, pp. 866-875, May 2019. 该文研究了一种用于上肢康复训练的上肢外骨骼的设计和控制。
NEW PRODUCT NEW TECHNOLOGY0 引言伴随着工业及科技领域的蓬勃发展,中国对航空航天、核工业等战略性产业愈加重视。
在这些工业场景中,工作人员通常需要在极端、危险的条件下进行作业,对人身体健康会产生较大危害。
为此,可替代技术人员进入此类极端工业场景完成复杂工作任务的智能机器人应运而生,其末端执行器的选择直接影响了机器人的工作效率。
作为结合了仿生学新型末端执行器[1,2]的灵巧手,拥有灵巧性高、适应性强、可完成多种不同类型的复杂操作等优点,成为近年来机器人领域研究的热点。
仿人灵巧手可分为全驱动仿人灵巧手和欠驱动仿人灵巧手[3-7]2类。
针对欠驱动灵巧手的发展和研究,美国宇航局(NASA)对在航天领域应用的空间机器人研制了早期最为经典的一种欠驱动灵巧手Robonaut Hand[8],此后又与通用汽车合作对上一代灵巧手进行优化研制了第二代Robonaut Hand。
Catalano M G等[9]研制了PISA/IIT SoftHand,这种手仅用单一舵机驱动整个具有19个自由度的灵巧手,其很好地利用了腱绳驱动方式的优势,为腱绳驱动灵巧手提供了思路。
徐昱琳等[10]研制的SHU-Ⅱ采用轻质腱绳驱动并将6个直流电动机内置于手掌,其中5个电动机分别控制各手指弯曲运动,余下的1个电动机控制拇指侧摆,具有较大的运动抓取空间。
基于此,本文设计了一种腱绳驱动仿人灵巧手,先对其进行运动学分析,再求出其雅克比矩阵,分析手指动力学性能和运动空间,为仿人灵巧手提供控制依据和理论。
1 仿人灵巧手的总体设计本文灵巧手依据人手作为仿生对象,根据人体手部腱绳驱动仿人灵巧手运动分析王峥宇1 张 立1 陈耀轩1 梅 杰1,2 陈定方1,21武汉理工大学交通与物流工程学院 武汉 430063 2武汉理工大学智能制造与控制研究所 武汉 430063摘 要:针对在极端环境下代替人工进行作业的需求,文中设计了一种由腱绳驱动的灵巧手作为高效机器人末端执行器。
6R机器人工作空间奇异点的可视化研究符晓;谭月胜【摘要】分析机器人的奇异空间对工业机器人完成指定任务(如码垛、喷漆、焊接、抛光等工作)具有前瞻性指导意义.根据D-H参数法建立模型,利用数值算法求其在多姿态下的雅克比矩阵条件数,将此作为评判指标来衡量机器人在空间各个节点位置处的奇异程度,并用不同颜色将其可视化.可视化结果表明所划分的奇异区域满足理论中的两大奇异点范畴,从仿真结果看提出的算法切实有效.%The analysis ofthe singular space of the robots is of prospective guiding importance for industrial robots to complete such specified tasks asstacking,painting,welding and polishing.A model is constructed with the D-H parameter method,and a numerical algorithm is used to obtain condition number of Jacobian under multi-pose,which is used as an evaluation indicator to measure the degree of the singularity of each node in the space,with different colors used to visualize the workspace.The results of visualization shows that the region of the proposed singularity match with the two kinds of singular points in previous theory,and the proposed algorithm is effective seen from the simulation results.【期刊名称】《林业机械与木工设备》【年(卷),期】2017(045)004【总页数】5页(P32-35,39)【关键词】机器人;工作空间;奇异点;可视化【作者】符晓;谭月胜【作者单位】北京林业大学工学院,北京 100083;北京林业大学工学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TP242机器人末端执行器上某个参考点的可达工作区域称为机器人机构的可达工作空间,简称为工作空间,可达空间指的是机器人只能以有限种姿态到达点的集合[1],机器人的奇异位形灵活空间是指在工作空间中机器人可以以任意姿态达到的点。