超欠驱动仿生机械手的机构设计与实验研究

第26卷第12期2009年12月

机械设计

J OURNA L OF M ACH I N E DESI GN V o. l 26 N o . 12

D ec . 2009

超欠驱动仿生机械手的机构设计与实验研究

何秀芸, 李树军, 郝广波

(1. 东北大学机械工程与自动化学院, 辽宁沈阳 110004; 2. M echan ical Engi n eeri ng Dep art m en t , H eri ot W attUn ivers i ty , Ed i nburgh, UK, EH144AS )

摘要:利用多自由度差动驱动原理, 设计了5自由度差动驱动系统用于驱动手指5个分支的运动。应用欠驱动原

理, 通过在各关节处设置弹簧, 约束各分支关节的运动; 同时手指关节之间用片簧连接实现铰链和恢复弹簧的两种功能, 构成弹性铰。在对传动机构进行分析的基础上, 设计了常开状态的仿生机械手, 对仿生机械手进行三维造型和模型制作, 并对其进行了抓取等实验研究。研究表明, 设计的仿生机械手仅由一个原动力便可驱动手的15个关节差动运动, 具有对抓取物体的自适应性。

关键词:欠驱动; 机械手; 三维造型; 模型制作; 自适应

中图分类号:TP242. 6 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2009) 12-0035-04

仿生机械手的设计可以划分为假肢用机械手的设计和工业用机械手的设计。前者的作用在于替代上肢肢残者的缺损部分, 除了要考虑机能问题外, 还要考虑其仿生性, 即其形状和人类的肢体形状的相似性。后者的作用在于代替工业生产中的作业人员, 着重于机能的设计[1]。目前国内外学者已对仿生机械手进行了相关研究, 并取得了不少研究成果。英国南安普敦大学C . M. L i ght 等人研制的轻型自适应多轴机械手(2000年) , 能够用最小的力对物体保持稳定地抓取[2]。意大利的M iche l e 等人研制的人类相似反射控制的仿生手(2003年), 利用神经元信号对机械手进行控制, 并且对机械手进行了仿生设计, 设计了关节和仿生肌肉[3]。H uang 等人[4]研制的多自由度NUT 假手, 采用机电信号实现对物体的抓取, 抓取物体的成功率为71%, 准确率不是很高。德国O tto Bock 公司[5]以及清华、上海交通大学、天津大学的研究者[6-8]对肌电控制的仿生假手进行研究, 使假手的握力得以自动调节和控制。最近, 加拿大Lava l 大学的机器人研究小组也研制了多种欠驱动仿生机械手, 能够应用于多种场合[9]。

目前研制的多自由度的仿生机械手普遍存在驱动、控制系统比较复杂, 导致其质量增大, 成本高。文中应用多自由度欠驱动原理, 设计仿生手的差动驱动机构, 通过机械传动实现手在抓取复杂形体时的自适应性。

在图2所示的5自由度差动滑轮组中, f i 为施加在第i 个手指上的驱动力, F 为施加的总的驱动力(原动力), 驱动力通过绳索进行传递。在实际生活中, 80%的动作是由拇指、食指和中指来完成的, 也就是拇指、食指和中指的使用频率最高, 将它们设计在滑轮组的第2级上, 由于摩擦力的存在, 在驱动力下3指同时先动作; 无名指、小拇指设计在差动滑轮组的第3级上, 两指同时后动作。各分支在弹簧恢复力和摩擦力的平衡下, 同时运动。对应这种3级差动驱动机构, 可以将仿生机械手设计成常闭和常开两种状态, 并将驱动机构放置在机械手掌内部。

1. 2 欠驱动差动驱动机构的设计

基于对上述差动原理的分析, 设计了5自由度差动驱动机构, 驱动手指的5个手指分支, 所设计的机械手的驱动机构如图2所示。

1 机械手的欠驱动原理

1. 1 差动驱动原理

2自由度两腭板异步抓斗能够实现一个主驱动同时控制两个腭板进行异步动作(如图1), 其所用的原理为差动驱动原理

[10]

2 超欠驱动仿生机械手的机构设计

2. 1 手指分支和弹性手指关节设计

大拇指是有2个关节模块、其他手指是由3个关节模块由铰链串接组成的。传统机械手的关节设计多采用铰链来实现手指关节的弯曲等动作, 但要在关节处加上弹簧或连杆机构等恢复运动。

。

根据上述结构特点和实际需要, 可以分别组成倍率m 为2,

4, 6, 8, 10等各种单联滑轮组。在差动运行期间, 如果其中任何一个或几个运动的物体因某种原因而停止运动, 此时安装在这些物体上的动滑轮变成定滑轮, 仍可起到导向作用, 因此不会影响其与物体继续运行, 但这时滑轮组的自由度数将减少。

*收稿日期:2008-12-17; 修订日期:2009-06-19基金项目:国家自然科学基金资助项目(50875038)

:(), 女, , 5篇。

机械设计

p c =f 1+f 2=2f

第26卷第12期

(3) (4) (5) (6)

借鉴无铰链弹性铰机构结构原理[11], 采用片簧连接关节, 相当于构成一个弹性铰, 能够实现较大的转动范围, 并同时产生恢复力。结构简化, 便于维护。

在设计时, 考虑到要保证驱动力的力臂长度以及保证手指能够弯曲90 (手指能完全闭合), 须将关节棱角设计成一定的斜度, 即将手指的关节设计成如图3所示的形式。同时为拆装以及更换零件的方便(由于片簧工作一段时间后会疲劳失效), 关节采用模块化嵌入式设计。2. 2 工作原理

当原动件拉动差动轮系驱动手指动作后, 由于手指在弯曲过程中时受到的摩擦力、弹簧刚度的不断变化以及抓取物体时受到的阻力及其形状的不断变化, 这时差动机构将时刻自动调整手指的运动; 当1个手指碰到物体, 使其不能运动时, 此手指的自由度失去, 其余的手指继续动作, 直到所有的手指都失去自由度为止。因此所有的手指就根据物体形状实现了自适应性, 进而进行抓取物体。同样释放原动力, 此时手指在弹簧的恢复变形力作用下恢复原状。

在机械手的控制方法上, 一种是使用电机驱动, 另一种可由人自身的肩部或上臂的运动来带动。在使用第2种方法驱动时, 为使上臂不须持续施加驱动力, 在释放原动力的同时能够将机构锁住, 实现对物体的抓取, 就必须设计一个自锁机构。而且锁住后需要解锁并利用弹性铰的弹性恢复手指的常开状态, 也需要设计一个开锁机构(见图4) 。虽然开锁机构又加了1个驱动, 但是抓取时的主驱动力还是1个, 只是增加了1个辅助的驱动而已; 并且上臂有前后移动2个自由度, 实现1个自由度进行主驱动控制, 1个自由度进行辅助控制。

同理, 其位移分别为:

l p =2l 1+2l 2=4l

l p =

(2l 1+2l 2) =2l 2(l 1+l 2)

l p =

由以上公式可知, 图5a 所示的滑轮组是省力费行程, 而如图5c 所示的差动滑轮组是省行程费力。

由于文中设计的仿生机械手希望通过的人的上肩或者上臂微小的动作来控制机械手的抓取动作, 因此就需要在规定的较小的行程内完成动作(驱动所有手指的原动力又不是很大), 所以在选择滑轮组上, 选择了省行程的如图2所示的3级差动滑轮组。

4 运动行程计算

由图2及公式(6) 可得机械手抓取物体时原动件总行程的计算公式为:

L =

(l 1+l 2) 11(l 4+l 5)

{(+l 3) +}=22221

(2l 1+2l 2+2l 3+l 4+l 5) 8

式中:L 原动件总行程;

l i 第i 个手指弯曲所产生的行程, 等于第i 个手指的所有片簧

(一般为3个) 从正常状态到弯曲状态时产生的行程之和, i =1, 2, 3, 4, 5。

(7)

机械手用电机驱动时(例如螺旋电机驱动) 是不需要这样的自锁机构的。文中选择常开结构的机械手进行设计是想利

用最简单实用的纯机械的传动(患者肩部的带动) 实现机械手的抓取物体动作, 并且能控制抓取力的大小。

当一个手指碰到物体, 使其不能运动时, 此手指的自由度失去, 则此手指将不运动, 此时动滑轮相当于定滑轮。

为了确保所设计的机械手的内部结构能够满足每个手指最大行程的需要, 需要计算每个手指从正常状态到完全闭合时所产生的行程。每个片簧从正常状态到手指完全闭合时(此时片簧达到最大弯曲状态) 所产生的行程可由式(8) 进行求解。

如图6所示, 手指关节张开状态时, 第i 个手指的第j 个片簧从正常状态到最大弯曲状态所产生的行程为:

a ij =a -a 1

式中: a ij 与片簧连接的2关节的长度及关节的形状有关。

3 差动驱动机构的分析

讨论如图5a , b , c 所示的2自由度差动滑轮组的行程及受力。假定l 1=l 2=l (为施加在大拇指和食指上的力产生的位

移) , f 1=f 2=f (为施加在大拇指和食指上的力, 即每个手指上的弹簧恢复反力) 。计算中不计滑轮受到的摩擦力影响。

如图5a , b , c 所示, 则拉力的计算公式分别为:

p a =p b =

f =1

f =2

1f (8)

因此, 由式(8) 可知, 第i 个手指从正常状态到完全闭合时所产生的行程为:

(1) (2)

l i m ax =

a ij

(9)

11f +f =f 122

j =1

因此, () 可知, :

2009年12月何秀芸, 等:超欠驱动仿生机械手的机构设计与实验研究

(10)

L m ax =

(2l 1m ax +2l 2m ax +2l 3m ax +l 4m ax +l 5max ) 8

由于每个手指的每个关节的长度不一样, 因此每一个片簧的弯曲导致控制绳索变化的长度也就不一致。

欠驱动仿生机械手机构。设计的仿生机械手仅由一个原动力便可驱动手的15个关节差动运动, 实现了对抓取复杂形状物体的机械自适应。抓取实验验证了机构的合理性和实用性。

图6 关节弯曲示意图

5 仿生机械手的三维造型与原形制作

根据产品形态设计的美学法则和仿生设计的一般方法, 在设计仿生手时尽量做到整体结构统一且细节富有变化, 尺寸合理, 比例协调, 简洁而又美观, 能符合人们长期以来对手形成的视觉意向, 满足患者的心理需求[12]。

利用So lid wo rks 对仿生机械手进行建模如图7所示。在建模的过程中, 考虑到手的机构和现有的加工工艺, 对外形加以调整, 使结构和造型达到更好的统一。

[1] [2]

图8 仿生机械手的抓取试验

参考文献

王宏, 姬彦巧, 赵长宽, 等. 基于肌肉电信号控制的假肢用机械手的设计[J].东北大学报:自然科学版, 2006, 27(9):1018-1021. L i ght C M, ChappellP H. Devel op m en t of a li ght w ei gh t and adapta b l e mu lti p l e ax i s hand prost h es i s[J].M ed i cal E ngi neeri ng &Phys i cs , 2000, 22:679-684.

[3] [4]

M i ch el e Folgheraiter , G i usepp i na G i n. i H um an li ke refl ex con trol f or an artifici al hand [J].B i oSyste m s , 2004, 76:65-74.

Hu ang H an Pang , Ch en Chun Yen . Devel opm en t of a m yoel ectric d i scri m i n ati on s yste m for a mu lti d egree prost h eti c hand[C ]//Proc of the 1999I EEE Internati onal con ference on Robotics &Autom ation , Detroit , M i ch i gan , 1999:2392-2397.

[5]

Tu ra A, La m bertiC, Davalli A , et a. l E xperi m ental devel opm en t of a sensory control syste m f or an upper li m b m yoelectri c p rosthesis w it h cos m eti c coveri ng [J ].

[6]

J ou rnal of Rehab ili tation Research

&Devel opm en t , 1998, 35(1):14-26.

W ang R C . Res earch and developm ent of t he s urface EMG detection and analys i s s yste m [J].C hinese Journ alof B i om ed i cal Engi neering , 1998, 22(2):63-66.

[7]

李醒飞, 李大鹏, 张国雄, 等. 肌电信号控制仿生手的研究[J ].中国机械工程, 2006, 17(3):488-490. [8]

C aiL Y, W ang Z Z , Zhang H H. Surf ace E M G s i gna l cl assifi cati on m ethod based on wavelet tran sf or m

[9]

[J ].

Journ al of Data

Acqu isiti on &Processi ng , 2000, 15(2):255-258.

B i rg l en L, La li bert T, Gosseli n C M. Und eract uated robotic hands [M].Berli n:Spri nger , 2008.

[10] 范广洲. 一种广义的多自由差动机构[C ]//第九届中国机构学

学术讨论会论文集, 1994:200-205.

[11] Lobonti u N . C o m pli an tm echan i s m s :des i gn of flexu re h i nges[M].

Boca Rat on :CRC P ress , 2002.

[12] 冯涓, 王介民. 工业产品艺术造型设计[M ].北京:清华大学出

版社, 2004.

[13] Cat h eri n W akes . Functi onal testi ng us i ng rap i d protot yped co m po

nen t s and op ticalm easure m en t[J ].Op tics and Lasers i n Eng i neer i ng , 1999, 31:411-424.

图7 仿生机械手的三维建模

根据建立的仿生机械手的三维模型, 应用快速成型[13]

(R ap i d P ro totyping) 设备制造机械手的手指、棘轮、手掌等零件。同时, 适当选取材料, 制作弹性铰和传动系统的滑轮组以及其它所需元件。

6 实验研究

对制作的零件进行组装, 反复调试, 发现问题并及时改正, 降低运动过程中的摩擦力, 提高仿生机械手的机械性能。用仿生机械手进行抓取实物试验研究, 对多种复杂形状物体的抓取进行了实验研究如图8所示, 验证了仿生机械手的可行性。

7 结论

原理, 思设15度

第26卷第12期2009年12月

机械设计

J OURNA L OF M ACH I N E DESI GN V o. l 26 N o . 12

D ec . 2009

新型3/3-RRRS 6自由度并联机构的

运动学及工作空间的研究

傅蔡安, 陈文, 周奖清

(江南大学机械工程学院, 江苏无锡 214122)

摘要:提出一种新型3/3-RRR S 并联机构, 建立了该机构运动学位置正反解方程。通过分析运动学位置反解方程, 给出了极限边界搜索法的具体算法及程序流程图, 利用M atl ab 数学工具并采用极限边界搜索法确定了机构的工作空间及其边界, 并分别将其图形绘制出来。

关键词:3/3-RRRS ; 运动学正反解; 极限边界搜索法; 工作空间

中图分类号:TH 122 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2009) 12-0038-04

近年来, 由于对并联机床和并联机器人的研究热潮, 出现了各种各样的新型并联机构。有基于Ste w art 平台的六杆系6自由度并联机构的改进机构; 有空间3自由度的并联机构, 如3-U RP , 3-PUU, 3-PSS 等运动形式的平台机构; 也有空间多自由度的并联机构, 如4-URU, 3-RRRRR 等4或5自由度并联机构的研究, 这些都是近年来出现的在扩大自由度、扩大工作空间、简化机构等方面作出较大改进的新型机构, 而文中正是从前两个方面出发研究出一种新3/3-RRR S 机构(如图1所示) , 机构由动平台、静平台及3条支链组成。动、静平台均为正三角形, P 和O 分别为其形心; 动、静平台之间通过3条支链连接, 每条支链由3个构件A i B i , C i D i 和B i C i 通过3个转动副和1个球面副联接而成, 且每条支链始终保持在1个平面A i B i C i D i 内绕A i 处的转动副整体转动; 动、静平台上PD i , OA i (i =1, 2, 3) 分别互成120 。

在静平台上建立定坐标系O -X YZ, X 轴指向A 1, Z 轴垂直于静平台指向动平台; 动平台上建立动坐标系P -xyz, x 轴指向D 1, Z 轴垂直于动平台平面向上; 在A i 处建立动坐标系A i -x i y i z i , x i 轴过A i 点垂直于面A i B i C i D i , y i 轴指向静平台内部; 分别在B i 和C i 点处建立动坐标系B i -u i 1v i 1w i 1和C i -u i 2v i 2w i 2, 其中u i 1, u i 2与x i 同向, w i 1和w i 2分别沿A i B i 和B i C i 向上(如图2所示)

。 M echan is m desi gn and experi men tal research of super un der actuated b ion ic m an i pu l ator

H E X i u yun 1, L I Shu jun 1, H AO G uang bo 2(1. Schoo l o fM echan i ca lEng i nee ri ng and A uto m ation , N orth eastern U niversity , Shenyang 110004, Ch i na ; 2. M echan i ca l Eng i neering D epart m ent , H er i o t W att U niversity , Ed i nbu rgh , UK, E H 144A S)

Abstrac t :U tilizi ng t he m ulti degree o f freedom differential ac t uation princ i p l e , a 5deg ree of freedom d ifferen ti a l actuati on syste m used for driv i ng the m ov e m ents of the 5branches of fi nge rs w as de si gned . A pp l y i ng the unde r ac t uation pr i nc i ple and by means of se t ti ng spri ngs a t each j o i nt to restrict t he movem ent o f each branch jo i nt . A t the sam e ti m e sheet spr i ngs w as adopted fo r connec ti ng t he

图1 3/3-RRRS 型机构示意图

1 运动学分析

1. 1 运动学反解

已知:机构动、静平台的形心到A i 和B i 的距离分别为r 和R, 杆A i B i =h i , B i C i =l 1i , C i D i =l 2i (i =1, 2, 3) , 动平台形心P 的坐标向量r P , 动平台绕z, y, x 轴旋转的3个欧拉角 , , ! 及欧氏旋转矩阵[1]R z y x 。

finger j o ints so as t w o f unc ti ons of rea li zing h i ng i ng and restor i ng spr i ng s we re achiev ed and an e lastic hi nge w as constituted . On the bas i s of carrying out ana l y si s on t he trans m ission m echan i s m, the no r m all y open stated bion i c m anipulator w as designed , and the 3D modeli ng and m ode l m anufacturi ng of the b i onic m anipulato r w ere carr i ed out and an exper i m enta l resea rch on its grabbi ng etc . w as carr i ed t hrough . T he research s howed tha t t he be i ng desi gned bion ic man i pu l ato r could then actuate the 15j o i nts d ifferen tia lm ove m ents of hand on l y by one mo ti v ity , and possesses self adaptab ility on grabbing objects .

K ey w ords :under act uated ; m anipulato r ; 3D mode li ng ; model manu f ac t ur i ng; self adap tive

F i g 8T ab 0R e f 13∀Ji x ie Sheji #8763

*收稿日期:2009-03-13; 修订日期:2009-06-31

:(), 男, , :, 20,

第26卷第12期2009年12月

机械设计

J OURNA L OF M ACH I N E DESI GN V o. l 26 N o . 12

D ec . 2009

超欠驱动仿生机械手的机构设计与实验研究

何秀芸, 李树军, 郝广波

(1. 东北大学机械工程与自动化学院, 辽宁沈阳 110004; 2. M echan ical Engi n eeri ng Dep art m en t , H eri ot W attUn ivers i ty , Ed i nburgh, UK, EH144AS )

摘要:利用多自由度差动驱动原理, 设计了5自由度差动驱动系统用于驱动手指5个分支的运动。应用欠驱动原

关键词:欠驱动; 机械手; 三维造型; 模型制作; 自适应

中图分类号:TP242. 6 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2009) 12-0035-04

1. 2 欠驱动差动驱动机构的设计

基于对上述差动原理的分析, 设计了5自由度差动驱动机构, 驱动手指的5个手指分支, 所设计的机械手的驱动机构如图2所示。

1 机械手的欠驱动原理

1. 1 差动驱动原理

2自由度两腭板异步抓斗能够实现一个主驱动同时控制两个腭板进行异步动作(如图1), 其所用的原理为差动驱动原理

[10]

2 超欠驱动仿生机械手的机构设计

2. 1 手指分支和弹性手指关节设计

。

根据上述结构特点和实际需要, 可以分别组成倍率m 为2,

*收稿日期:2008-12-17; 修订日期:2009-06-19基金项目:国家自然科学基金资助项目(50875038)

:(), 女, , 5篇。

机械设计

p c =f 1+f 2=2f

第26卷第12期

(3) (4) (5) (6)

借鉴无铰链弹性铰机构结构原理[11], 采用片簧连接关节, 相当于构成一个弹性铰, 能够实现较大的转动范围, 并同时产生恢复力。结构简化, 便于维护。

同理, 其位移分别为:

l p =2l 1+2l 2=4l

l p =

(2l 1+2l 2) =2l 2(l 1+l 2)

l p =

由以上公式可知, 图5a 所示的滑轮组是省力费行程, 而如图5c 所示的差动滑轮组是省行程费力。

4 运动行程计算

由图2及公式(6) 可得机械手抓取物体时原动件总行程的计算公式为:

L =

(l 1+l 2) 11(l 4+l 5)

{(+l 3) +}=22221

(2l 1+2l 2+2l 3+l 4+l 5) 8

式中:L 原动件总行程;

l i 第i 个手指弯曲所产生的行程, 等于第i 个手指的所有片簧

(一般为3个) 从正常状态到弯曲状态时产生的行程之和, i =1, 2, 3, 4, 5。

(7)

机械手用电机驱动时(例如螺旋电机驱动) 是不需要这样的自锁机构的。文中选择常开结构的机械手进行设计是想利

用最简单实用的纯机械的传动(患者肩部的带动) 实现机械手的抓取物体动作, 并且能控制抓取力的大小。

当一个手指碰到物体, 使其不能运动时, 此手指的自由度失去, 则此手指将不运动, 此时动滑轮相当于定滑轮。

如图6所示, 手指关节张开状态时, 第i 个手指的第j 个片簧从正常状态到最大弯曲状态所产生的行程为:

a ij =a -a 1

式中: a ij 与片簧连接的2关节的长度及关节的形状有关。

3 差动驱动机构的分析

讨论如图5a , b , c 所示的2自由度差动滑轮组的行程及受力。假定l 1=l 2=l (为施加在大拇指和食指上的力产生的位

移) , f 1=f 2=f (为施加在大拇指和食指上的力, 即每个手指上的弹簧恢复反力) 。计算中不计滑轮受到的摩擦力影响。

如图5a , b , c 所示, 则拉力的计算公式分别为:

p a =p b =

f =1

f =2

1f (8)

因此, 由式(8) 可知, 第i 个手指从正常状态到完全闭合时所产生的行程为:

(1) (2)

l i m ax =

a ij

(9)

11f +f =f 122

j =1

因此, () 可知, :

2009年12月何秀芸, 等:超欠驱动仿生机械手的机构设计与实验研究

(10)

L m ax =

(2l 1m ax +2l 2m ax +2l 3m ax +l 4m ax +l 5max ) 8

由于每个手指的每个关节的长度不一样, 因此每一个片簧的弯曲导致控制绳索变化的长度也就不一致。

图6 关节弯曲示意图

5 仿生机械手的三维造型与原形制作

[1] [2]

图8 仿生机械手的抓取试验

参考文献

[3] [4]

M i ch el e Folgheraiter , G i usepp i na G i n. i H um an li ke refl ex con trol f or an artifici al hand [J].B i oSyste m s , 2004, 76:65-74.

[5]

Tu ra A, La m bertiC, Davalli A , et a. l E xperi m ental devel opm en t of a sensory control syste m f or an upper li m b m yoelectri c p rosthesis w it h cos m eti c coveri ng [J ].

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W ang R C . Res earch and developm ent of t he s urface EMG detection and analys i s s yste m [J].C hinese Journ alof B i om ed i cal Engi neering , 1998, 22(2):63-66.

[7]

李醒飞, 李大鹏, 张国雄, 等. 肌电信号控制仿生手的研究[J ].中国机械工程, 2006, 17(3):488-490. [8]

C aiL Y, W ang Z Z , Zhang H H. Surf ace E M G s i gna l cl assifi cati on m ethod based on wavelet tran sf or m

[9]

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Journ al of Data

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B i rg l en L, La li bert T, Gosseli n C M. Und eract uated robotic hands [M].Berli n:Spri nger , 2008.

[10] 范广洲. 一种广义的多自由差动机构[C ]//第九届中国机构学

学术讨论会论文集, 1994:200-205.

[11] Lobonti u N . C o m pli an tm echan i s m s :des i gn of flexu re h i nges[M].

Boca Rat on :CRC P ress , 2002.

[12] 冯涓, 王介民. 工业产品艺术造型设计[M ].北京:清华大学出

版社, 2004.

[13] Cat h eri n W akes . Functi onal testi ng us i ng rap i d protot yped co m po

nen t s and op ticalm easure m en t[J ].Op tics and Lasers i n Eng i neer i ng , 1999, 31:411-424.

图7 仿生机械手的三维建模

根据建立的仿生机械手的三维模型, 应用快速成型[13]

(R ap i d P ro totyping) 设备制造机械手的手指、棘轮、手掌等零件。同时, 适当选取材料, 制作弹性铰和传动系统的滑轮组以及其它所需元件。

6 实验研究

7 结论

原理, 思设15度

第26卷第12期2009年12月

机械设计

J OURNA L OF M ACH I N E DESI GN V o. l 26 N o . 12

D ec . 2009

新型3/3-RRRS 6自由度并联机构的

运动学及工作空间的研究

傅蔡安, 陈文, 周奖清

(江南大学机械工程学院, 江苏无锡 214122)

关键词:3/3-RRRS ; 运动学正反解; 极限边界搜索法; 工作空间

中图分类号:TH 122 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2009) 12-0038-04

。 M echan is m desi gn and experi men tal research of super un der actuated b ion ic m an i pu l ator

图1 3/3-RRRS 型机构示意图

1 运动学分析

1. 1 运动学反解

K ey w ords :under act uated ; m anipulato r ; 3D mode li ng ; model manu f ac t ur i ng; self adap tive

F i g 8T ab 0R e f 13∀Ji x ie Sheji #8763

*收稿日期:2009-03-13; 修订日期:2009-06-31

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超欠驱动仿生机械手的机构设计与实验研究

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