空间索杆桁架式欠驱动机械手抓取力学特性分析

摘要

索杆桁架式仿生机械手具有高度欠驱动特性,桁架单元的可扩展性提高了机械手抓握的适应性.本文针对一种新型的三自由度欠驱动仿生机械手进行抓紧状态静力学分析,建立了索杆桁架式机械手实现稳定抓握时绳索驱动力和抓握力间的静力学模型.在完成抓紧状态静力学分析的基础上,提出有效抓握力的概念,分析了机械手爪的结构参数和安装参数对各指节抓握力和有效抓握力的影响.分析结果表明,绳索驱动力相同情况下,机械手爪的抓握力大小和指节上力的分布与机械手指的结构参数和安装参数紧密相关.在指节配置摩擦阻尼能够显著改善各指节抓握力的分布,并且能够有效地提高各指节抓握力大小,仿真分析中绳索驱动力作用下的有效抓握力大小放大到驱动力的4.55倍.