机器人灵活手的运动分析和力分析

摘要

机器人灵活手可以稳定地抓持任意形状物体,或利用手指的运动操纵物体相对于机器人末杆(或手掌)的运动.它的运动学和力传递关系比一般开链机器人复杂得多.本文分析了在被抓持物体与手指指尖,手指指尖与手指关节之间力和虚位移的关系.利用线性变换的理论揭示了过约束、欠约束和奇异状态的形成条件.本文还分析了手指机构冗余自由度、亏缺自由度和奇异位形对抓持的影响.这些结果为机器人灵活手的设计和控制方案的规划提供了理论依据.