腱传动灵巧手指的传动分析与结构设计

目录

第1章 绪 论

1.1.1 课题来源

1.1.2 课题的背景、目的和意义

1.2.1 国外腱传动灵巧手的发展

1.2.2 国内腱传动灵巧手的发展

1.2.3 腱传动灵巧手分析与总结

1.3 腱传动在灵巧手中应用的难点

1.3.1 腱传动的关节解耦

1.3.2 腱绳的固定和预紧

1.3.3 腱传动的摩擦力控制

1.3.4 腱绳材料选择

1.3.5 腱驱动形式

1.4 本文的主要研究内容

第2章 腱传动系统分析

2.1 引言

2.2.1 工作环境分析

2.2.2 手指设计要求

2.2.3 手指整体配置

2.3 手指运动学分析

2.3.1 正运动学

2.3.2 逆运动学

2.4 手指静力学分析

2.4.1 指尖载荷产生的关节转矩

2.4.2 重力类载荷产生的关节转矩

2.4.3 由关节转矩求解腱绳内力

2.4.4 腱绳内力

2.4.5 电机功率

2.5 驱动腱绳分析

2.5.1 耦合机构的影响

2.5.2 PIP腱绳

2.5.3 MP腱绳

2.5.4 腱绳间的作用关系

2.6 腱绳路径设计

2.6.1 腱绳路径设计原则

2.6.2 腱绳路径可选方案

2.6.3 腱绳路径选择

2.7 本章小结

第3章 腱传动手指的结构设计

3.1 引言

3.2.1 基关节设计

3.2.2 耦合关节设计

3.3.1 腱绳路径设计

3.3.2 腱绳导向机构

3.3.3 腱绳预紧机构

3.3.4 腱绳材料选择

3.4 驱动模块设计

3.5.1 传感器系统综述

3.5.2 位置传感器

3.5.3 力矩传感器

3.5.4 张力传感器

3.6 本章小结

第4章 手指传动分析与运动试验

4.1 引言

4.2.1 理想映射关系

4.2.2 摩擦与腱绳延展

4.2.3 实际映射关系

4.3.1 软件控制平台

4.3.2 硬件控制平台

4.3.3 腱传动手指

4.4 手指运动控制试验

4.4.1 关节位置控制试验

4.4.2 笛卡尔空间轨迹规划试验

4.4.3 试验结论

4.5 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢