一种新型欠驱动机械手爪的抓取分析和优化设计

作者：马涛; 杨冬^*; 赵海文; 李铁军; 艾宁义

来源：机器人, 2020, 42(03): 354-364.

DOI：10.13973/j.cnki.robot.190412

• 欠驱动
• 包络抓取
• 指尖抓取
• 优化设计
• 机械手爪

传统欠驱动机械手的运动和功能单一,难以实现对不同尺寸物体的稳定抓取.为此,提出了一种新型欠驱动手爪结构,并进行抓取分析和优化.首先,介绍了欠驱动机械手爪的整体机构设计,并对手指进行静力学分析,针对手爪包络抓取物体时可能发生弹射的不稳定情况,进行手指结构优化.然后,基于刚度矩阵的势能模型,确定指尖合理的尺寸范围并建立指尖最佳形状.通过几何约束中的数学公式,表达了指尖抓取时手指位姿和物体尺寸的关系.最后,完成手爪样机的搭建,并对常见家用物品进行了指尖抓取和包络抓取实验.实验结果表明,该机械手爪能够对各种尺寸大小的物体进行稳定抓取.

• 单位
  河北工业大学