仿人形机器手的开发与研究

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本论文对仿人形机器手进行了开发与研究,充分考虑残疾人的实际情况,依据人体工程学标准的结构特点和工作空间等要求,完成了对关节牵拉式仿人形机器手的整体选型设计和传动方案设计,采用牵拉式结构使各手指关节活动灵活,并增加了手臂的工作范围,提高了灵活性,最终实现了尺寸紧凑,功能满足残疾人的基本生活需求的仿人形机器手。首先根据人体工程学标准设计了机械手的整体结构、各个关节的运动以及驱动方式。对关键部件进行了优化设计,应用ADAMS机械仿真软件,建立了柔性牵拉绳模型,并进行了仿真,解决了结构设计不合理的部分,避免了运动不确定问题,给实际物理样机的制作提供了技术支持;其次,运用优化设计理论对机器手抓握模型进行了优化设计,优化了抓握力矩,在满足抓握力的前提下,达到了较小力矩下抓握的目的,借助ADAMS设计了抓握模型,根据抓握力的趋势可以判断,该机器手在可以稳定抓取物体;最后借助MATLAB/simulink下面的simMechanics机械系统仿真模块,对机器手进行了抽象为杆件模型,该模型可以直接调用simulink的各种控制信号源为驱动信号,使机械系统与控制系统的有机结合。
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