一、连杆驱动式9自由度3指灵巧手的结构设计与性能研究（论文文献综述）
姚兴田,王旭光,张磊,李红兵,戴丽娟,陆观[1]（2021）在《基于滑块摇杆机构的柔性三指机器人手爪研究》文中研究说明多指机器人手爪普遍存在指端作用力弱的问题,柔性机器人手爪也出现末端作用力不足的现象,采用气压驱动的软体手爪虽驱动力增强,但不利于手爪控制的准确性,为此,设计了一种基于滑块摇杆机构的柔性三指机器人手爪。该手爪每根手指的指尖、指中节采用滑块摇杆机构实现,不仅增强了指端作用力,而且结构简单、易实现。为避免手指与目标物的刚性接触,手指尖、指根运动均通过弹簧来实现手爪的柔性;指尖驱动弹簧设计得较软,有利于初始接触的柔性;指根采用腱传动方式,指根腱采用较硬的弹簧来传递舵机扭力,可保证足够的作用力;手指表面均设计有较平的表面,有利于粘贴触觉传感器。通过理论分析与计算,证明指尖可获得较大的作用力,并分析了弹簧的选取方法。通过抓取实验证明本文设计的机器人手爪具有较好的适应性和抓取能力;与本课题组前期设计的钢丝绳耦合欠驱动式机器人手爪进行了抓取力对比测试,结果表明,手爪的抓取力有了很大提升,最大抓取质量达1.71 kg;通过测试指端正压力与驱动舵机旋转角的关系以及抓取典型目标物的损伤情况,证明了设计的手爪具有一定柔性。有关性能实验证明了设计的手爪具有较好的实用性。
李嘉玲[2]（2021）在《柔性可穿戴手部助力产品设计》文中研究表明老年人或脊髓损伤患者中存在手部抓握力丧失或手部肌无力等功能障碍,这类人群的康复治疗周期漫长,甚至可能面临终身残疾的风险。因此,保留残余功能,设计穿戴式手部助力产品代偿其丧失功能,辅助患者进行日常手部抓握操作,提升生活质量显得迫在眉前。首先基于人机工程学,研究分析了人手骨骼的运动方式、尺寸和运动范围;运用层次分析法对影响穿戴式手部助力产品的因素进行权重对比,在功能实现的前提下提升产品舒适性和便携性。基于轻量化的设计理念选择绳驱动,引入仿生学原理,仿照人手的肌肉模型,用腱绳代替肌腱带动人手,进行抓握和伸展运动。通过多次实验验证最佳使用材料和力矩点,确保舒适度的情况下,保证日常手部抓握力度。初步制作内部结构样机,通过实际佩戴验证柔性材料与绳驱动带动抓握的可行性以及抓握轨迹和力度是否合理。结合手指关节的运动轨迹,基于剪纸结构设计可展开关节,使其有更好贴合度和延展性,减少手部弯曲阻力。采用柔性轻便材质,解决使用过程中体积过大、负荷过重以及因手部关节舒适度不足而造成二次伤害的问题。基于情感化设计理论,对产品的造型、色彩和材质进行设计,提升产品的情感体验。最后进行设计方案实现,选择最优方案构建产品的3D尺寸模型,并对产品的情感化要素进行评价。设计了一种创新型的手部助力产品,打破传统关节刚性结构,基于剪纸结构制作可展开关节,使产品更贴合手部。选择轻便的材料和传动机构带动手部抓握,辅助患者或老年人群生活。为之后的手部助力设计提供新的思路,为相关研究及设计实践提供参考。
张英坤,郝存明,张效玮,马艳东,潘其旺[3]（2020）在《基于Arduino的力反馈型灵巧手系统设计》文中指出针对机器人抓取操作中,传统的专用夹持器通用性差,而灵巧手存在的结构复杂、控制难等问题,设计一种基于Arduino的力反馈型灵巧手系统。系统采用FSR传感器检测欠驱动灵巧手与目标物体的相互作用力信息,将作用力信息送入Arduino控制器进行处理,通过串口将其传输到LabVIEW人机交互系统并显示,基于最大抓握力判断构成力反馈从而实现对驱动电机的控制。系统具有原理简洁、控制容易、成本低等优点。经试验验证,系统能够实现灵巧手对目标物体的稳定抓握控制。
王乾永[4]（2020）在《用于电子制造装配过程的两指机械手控制系统研究与设计》文中研究指明在电子制造产业中,电子装配自动化生产线是最基本的生产方式,大部分产品的装配都在电子自动化生产线上进行。目前流水线上多使用气缸或者一些气动的夹爪来实现一些抓取的任务,但是其力量和行程不好控制。机械臂末端的传统夹持器已难以适应产品生产的需要,作为通用末端操作器的机器手爪在现代工业生产领域将发挥重要作用。机械手爪是一种在自动化行业中广泛应用的机器人末端执行器,通常与各种各样的机械手臂联合动作完成控制任务。机械手爪广泛应用于加工、装配和搬运等工业过程中,其研究、设计与制造涉及了自动化、材料、机械、计算机等多门学科。目前对于机械手爪的研究以及性能改善主要集中在机械结构和控制系统两个方面。前者是执行工具,直接影响操作任务的执行效果;后者是处理中枢,决定了机械手执行任务的方式。本文的重点就是研究并设计一款用于电子制造装配过程的两指机械手的控制系统。首先,本文从控制需求出发,进行了机械结构分析,并提出了电机控制板与通信板相结合的硬件方案、高实时的电机控制与多任务通信相结合的软件方案。根据设计方案完成了控制系统的硬件电路设计,主要包括了电机驱动,电机位置获取,电流检测,通信电路等。然后,本文考虑到实际物体存在刚度不同的抓取情况,提出了基于力外环的抓取控制方式,并用PID力控制的方式进行实现。考虑到实际抓取过程中PID的延迟性,机械手的控制系统引入灰色预测和PID相结合的方式来提高响应速度和减少超调量。本文逐一完成了各个功能模块的软件设计,将硬件和软件结合起来,实现了系统功能。最后,本文将制造出来的机械手爪和控制系统连接后进行测试验证,依次进行参数验证实验及抓取性能实验。实验证明所设计的控制系统运行参数符合设计要求。在抓取物体时,机械手爪的力量未发生明显超调,被抓物体及机械手爪未发生明显变形等问题。该设计能满足电子制造装配过程中的常用需求,具有一定的实用意义。
雷翔鹏[5]（2020）在《欠驱动多指机械手爪抓取能力优化与承载能力分析》文中提出人手具有自由度多、灵活度高、出力大等特点,直到现在,还没有一款机器人手能完全模仿人手的功能,为了尽可能模仿人手的高灵活度、可靠性、广泛适用性,研究人员研发了高自由度的灵巧手。欠驱动多指机械手爪作为工业机器人的一种末端执行器,具有独特的机械结构和灵巧的操作性能,使得对目标物体的抓取规划变得非常复杂。欠驱动机构的夹持抓取方式,抓取稳定性以及其抓取稳定可靠性直接决定欠驱动机构设计的成败。由于欠驱动关节的驱动相对于全驱动关节来说是非独立的,其几何参数对抓取稳定性能的影响是未知的,而一个完整的多指抓取规划包括接触点位置布局、接触模型和多指手位形规划等,涉及到静力平衡、接触约束和运动约束等问题。为使欠驱动多指机械手能够保证抓取方式的多样性,具有较大承载能力且能够实现稳定抓取。本文根据一款模块化欠驱动多指机械手爪的工作原理及制作工艺,设计并优化了一种可变手指构型的欠驱动多指机械手爪。经过设计优化后的机械手可以主动适应不同抓取对象的外形要求,结构简单、控制方便,有较好的适应能力。其主要研究内容如下:利用Creo软件对机械手爪整体结构的三维模型进行结构优化,确定其基本配置;进而基于模块化设计思想,设计手指模块、电机驱动模块等结构功能块。设计两款能够实现多种抓取构型的手指机构,建立机械手抓取模型和物体模型,提出所要优化设计的结构参数。针对抓取方式及抓取质量等多个因素对机械手抓取稳定性的影响,基于D-H法建立其正运动学、逆运动学模型。在此基础上,以单个手指为例进行分析研究,验证了运动学正解与逆解以及动力学方程的准确性。基于欠驱动手自身的结构特性及抓取任务的要求,本文根据欠驱动手三种不同的抓取模式分别针对不同的被抓物体进行ADAMS仿真分析,得到了欠驱动手稳定抓取时的接触力曲线;研究手指机构的运动特性,并验证欠驱动手整体结构的合理性。在建立完仿真环境后,对三种抓取模式下的欠驱动手指的基指节推杆与中心滑盘连接手指处所受应力最小为目标在ADAMS中进行参数优化来优化基指节内部推杆的长度及摆动的角度,得到最优解后根据ADAMS仿真得到的力学数据;利用ANSYS对整个欠驱动手以及两种不同的手指机构进行强度分析,验证欠驱动手以及手指机构的承载能力。在验证欠驱动手抓取稳定性的过程中,手指的性质对欠驱动手的抓取稳定性影响很大。对欠驱动机械手的单个手指的属性进行分析,分析了关节接触点位置及接触力对抓取稳定性的影响,提出了接触力及力矩平衡的理论研究分析方法,探讨了影响抓取稳定性的因素。其后,进行欠驱动机械手的控制系统的设计,编写配套的控制程序。可使用PC应用界面进行抓取控制,可完成机械手自身的抓取动作以及手指的转位运动。最后搭建欠驱动多指机械手爪抓取的实验平台。将机械手安装在六自由度机械臂上,通过抓取不同尺寸、形状和质量的物体,验证机械手抓取的多样性、自适应性及抓取的稳定性。
汤叶飞[6]（2020）在《一种新型灵巧手结构设计与控制研究》文中指出随着时代的不断发展以及机器人服务行业和工业机器人领域的爆发性需求,国内外学者从各方面对机器人技术进行了很多深入研究,并不断涌现出各式各样的机械灵巧手。灵巧手的驱动方式大致可以分为全驱动灵巧手和欠驱动灵巧手,全驱动形式的灵巧手自由度多,空间构型可以更加复杂,因此也能完成复杂而精细的抓取操作,全驱动仿人灵巧手具有和人手相类似的机构与运动灵活性,可以替代人类在复杂、危险的环境中完成各种复杂的操作。根据灵巧手驱动器的不同,灵巧手可以分为气/液压驱动方式、微型减速电机驱动以及新型驱动材料三种类型。采用气压驱动方式,虽然可以达到很高的灵活度和较快的响应速度,但是其控制系统繁琐、体积大、便捷性差。采用形状记忆合金驱动的灵巧手具有体积小、响应迅速等优点,但其功耗高、工作周期长、不适应频繁抓取。由于微型电机尺寸小、减速比大、驱动布置灵活,本文结合形状记忆合金驱动和微型电机复合驱动的方式,设计了一种基于微型电机双级减速驱动方式的新型全驱动五指灵巧手,并对灵巧手的抓取控制策略进行了研究,主要完成了以下研究内容:在详细阅读国内外众多灵巧手研究文献的基础上,对不同驱动方式灵巧手的结构设计、传动特性进行了分析与研究,同时结合人手的运动特性及生理结构特点,按照与人手尺寸1:1比例,给出了本文灵巧手的结构设计参数。灵巧手具有5个手指,每个手指具有3个屈曲自由度以及1个侧摆自由度,整个灵巧手具有20个独立运动控制的自由度,通过双层式布置方式将微型双级减速电机内置于手掌中,并采用SMA弹簧作为侧摆驱动器,通过对电机输出盘的变径设计实现了大启动力和快速响应的目的,使得灵巧手结构更加紧凑。根据灵巧手的结构参数,通过D-H参数分析法,建立了灵巧手样机的运动学模型,对灵巧手进行了正逆运动学分析,并通过Matlab对灵巧手的工作空间进行了仿真。完成了灵巧手整体硬件控制系统搭建,灵巧手采用Arduino为控制芯片,主要包括驱动子系统、控制子系统、传感反馈子系统三大部分。对压力传感器进行了标定,搭建了指尖压力PID控制系统,实现了稳定的抓取力控制;基于SV103角度传感器反馈对灵巧手的精细抓取进行了研究,并提出一种力/位混合控制策略。采用轨迹规划算法,实时对灵巧手的关节角度、速度和加速度进行反馈控制,从而实现灵巧手对目标物快速、稳定的抓取。采用3D打印技术对主要零部件进行了制作,并完成了全驱动灵巧手实物样机的组装,通过搭建便携式控制系统,对生活中常见物品进行了抓取实验。结果表明:本文设计的全驱动灵巧手具有组装简单、成本低、运动灵活、抓取性能优异等特点,并且通过力/位混合控制方式实现了软冲击、精抓取的抓取模式,可在不同的应用场景下实现安全、有效、稳定的抓取,具有一定的应用价值。
蒋少男[7]（2020）在《面向手内操作的机械手爪研究》文中指出随着人类太空活动的增加,越来越多的各种功能的航天器被不断发射到太空,它们在完成各自任务的同时也产生了大量的空间碎片占据了太空空间,因此清除空间碎片等在轨服务具有很大的研究价值。为了解决目前空间机械臂捕获目标后不能重定向和重定位的问题,对欠驱动结构和活动表面技术进行了研究,设计了一种可手内操作的欠驱动手爪。本文首先分析手爪需要具备的功能,提出手爪设计的要求,然后进行手指结构设计和整体结构设计。手指结构设计包括指骨结构设计和手指活动表面设计,整体结构设计包括手掌结构设计,驱动方式设计和传动方式设计。设计完成后利用SolidWorks软件建立手爪各部件的三维模型,并装配成完整手爪。基于所设计的欠驱动手爪结构,进行欠驱动手爪的运动学、静力学以及动力学的分析。通过D-H表示法对手爪进行运动学分析,得出手指末端的运动状态和各关节之间的关系;通过对手爪进行静力学分析,得出手指基关节驱动力矩和各指节抓取力之间的关系;通过拉格朗日法对手爪进行动力学分析,得出各关节力矩与各关节运动之间的关系,并在此基础上进行了电机选型和碰撞力分析,为欠驱动手爪的控制做好了准备。针对不同的物体制定不同的抓捕策略,以实现稳定抓捕和抓捕后手内操作目标。对抓取模式进行分析后,针对六种典型抓捕目标的特征,设计了六种抓取模式,在Adams软件中搭建仿真平台,对其中两种典型模式进行了抓捕和旋转的仿真分析。最后基于手爪的动力学模型,通过Adams和Matlab/Simulink联合仿真来实现欠驱动手爪的运动仿真。由Adams输出描述手爪的各项参数,将其导入Matlab/Simulink中并建立相应的控制方案,最终共同完成整个控制过程的计算从而实现控制系统与机械系统的联合仿真。
乔尚岭[8]（2019）在《索杆桁架式欠驱动机械手抓取特性及捕获控制策略研究》文中进行了进一步梳理随着人类太空探索活动增加以及深空探测脚步加快,为满足航天器大型化需求,保证航天器安全、长久地运行,迫切需要对航天器进行在轨服务。采用捕获机构实现在轨捕获是实现在轨服务的基础,已经成为航天领域的热点研究课题。目前,专用对接机构对接捕获和空间机械臂捕获方案已经在航天领域被成功应用。但是,专用对接机构捕获对机构匹配性要求高,空间机械臂电机数目多、能耗大和电机控制系统复杂。这两种捕获方式主要用于具体抓捕任务和抓捕环境,且主要用于空间受控目标捕获。以SARAH机械手为代表的双层桁架式欠驱动机构在国际空间站上的成功应用,使得应用欠驱动机构实现在轨捕获成为空间机器人领域的重要研究方向。本文根据现有欠驱动机构特点,提出一种新型索杆桁架式欠驱动机械手。该机械手由绳轮传动系统和平行四边形桁架单元构成,可扩展为大尺度空间机械手。利用虚功原理,将绳轮传动系统等效为耦合的关节驱动力矩,并建立绳索驱动力与广义关节坐标、指节广义接触力之间的关系方程。根据全指节包络抓取圆形半径比长度和比质量评价指标,分析手指指节数、指节长宽比和指节表面摩擦系数等参数对抓取空间的影响。从准静力学平衡角度出发,建立欠驱动手指准静态模型,对比分析关节弹簧和关节摩擦阻尼对手指准静态运动过程的影响。单一主驱动绳索作用时,对比分析忽略关节阻尼和配置关节弹簧的情况下,手指的广义指节接触力分布情况。根据广义接触力分布特点,将索杆桁架式欠驱动机械手抓取收拢过程细化为4个阶段。以抓取预变形阶段为研究对象,进一步分析手指的4种抓取运动策略及绳索驱动力分布,从理论上解释欠驱动手指运动奇异的原因。在抓取收紧阶段,索杆桁架式机械手具有欠驱动机构普遍存在的抓取自适应特点。本文以抓取收紧阶段为研究对象,开展索杆桁架式欠驱动机械手力自适应抓取研究。以2-DOF手指为研究对象,建立手指末端指节定点接触模型,分析手指的广义运动空间以及手指各指节平衡状态与广义运动空间的关系,从原理上阐述索杆桁架式机械手力自适应抓取。本文将末端指节定点接触模型推广到多指节手指,以3-DOF欠驱动手指为例,根据中间指节是否与物体接触,分别建立相应的自适应抓取模型,并建立手指关节坐标与末端指节广义接触坐标的关系。讨论手指全部的8种力自适应抓取运动过程,分析研究4种自适应抓取结果。索杆桁架式欠驱动机械手绳索分布式作用在各指节单元上,各指节单元的形变直接影响绳索的等效作用力分布,因此,该索杆桁架式欠驱动系统具有强非线性和运动耦合特点。基于能量等效思想和绳轮传动系统等效方法,对平行四边形指节单元简化处理,基于拉格朗日方程法建立3-DOF串联机械臂一般动力学方程,并将绳轮分布驱动式欠驱动系统等效转化为“A-P”型欠驱动系统。基于动力学模型和准静态平衡位置分布,研究3种抓取预变形阶段运动控制策略。建立抓取收紧阶段手指降阶动力学模型,以末端指节恒定接触力为约束,分析研究抓取收紧阶段运动控制策略。设计并研制2指3指节对称布置式索杆桁架式欠驱动机械手样机,搭建并调试配套传感器系统、电机驱动系统和硬件控制系统,开展单指节正弦轨迹跟踪实验和机械手包络抓取功能验证实验。设计并进行手指力自适应抓取实验,5组有效的自适应抓取实验完整验证3-DOF手指力自适应抓取理论分析的正确性。3组抓取预变形阶段运动控制实验和1组抓取收紧阶段运动控制实验,逐一验证欠驱动手指抓取运动控制策略的有效性。样机实验表明本文所开展的创新设计及分析方法合理、有效,为耦合驱动式欠驱动机械手研究提供新的理论依据和技术成果。
余洋洋[9]（2019）在《拟人灵巧手的设计与控制研究》文中进行了进一步梳理随着机器人技术的快速发展,机器人的应用越来越广泛。同时,多变的工作环境和复杂的工作任务也对机器人提出了更高的要求。拟人灵巧手作为智能机器人的一种重要的末端执行机构,直接决定了机器人的任务执行水平。其通用性强,灵活性高,是机器人领域的研究热点。论文参考人手的结构和运动特点设计了一个拟人五指灵巧手。灵巧手有12个主动自由度,由12个内置电机驱动。手指采用模块化设计,用四杆机构实现DIP和PIP关节的耦合运动,并对手指的位置进行了仿生优化设计。采用光固化3D打印技术制造了灵巧手,完成了其机电系统的设计,包括驱动传动系统、传感器和控制电路设计等。为方便控制和实验,还基于Qt开发了上位机控制软件。对灵巧手的正运动学和逆运动学进行了分析,并用Robotic Toolbox分析了手指的运动轨迹和运动空间。推导了灵巧手静力学和动力学方程,对整个灵巧手的运动学进行分析,为灵巧手的控制建立了理论基础。采用二阶非线性跟踪微分器（TD）和PID控制相结合的方法实现了手指的位置控制,用Simulink进行了仿真,并进行了关节位置跟踪实验和手指轨迹跟踪实验,验证了控制算法的稳定性。最后基于图像识别技术,采用最大类间方差法,根据肤色分割背景,提取人手手势,通过手势中的指尖位置和数量、掌心位置与手指角度等关键几何特征进行手势识别,并同步控制灵巧手,实现人机交互控制。
龚晓光[10]（2019）在《三指机械手结构与控制系统的设计》文中提出多指机械手是现代工业中较为常用的一种智能化机器人末端执行器,一般与各式各样的机械臂配合,代替人力劳动,广泛应用于加工、装配和搬运等工业过程中,其研究、设计与制造涉及了机械、材料、计算机、自动化等多门学科,是机器人领域中的一个重要研究方向。随着工业技术的不断发展,人们对多指机械手的要求也越来越高。现阶段对于机械手的研究与性能改善主要集中在两个方面,机械结构和控制系统,前者是执行工具,直接影响操作任务的执行效果;后者是处理中枢,决定了机械手执行任务的方式。本文的重点就是研究并设计一款多指机械手的结构和控制系统。首先,以应用在零件装配工艺过程中的多指机械手为研究对象,结合国内外多指机械手研究现状和各项设计指标,对其机械结构进行相应的理论分析,确认手指型式和机械手样式。该模型通过连杆传动方式,降低控制难度;并采用欠驱动模式,使用直流伺服电机,在保证驱动力的同时,减小整个结构的体积。在此基础上,设计机械手的整体结构,包括主要零部件的设计思路和详细设计图纸。其次,对所设计三指机械手的等效模型进行运动学分析和静力学分析,以保证手指运动轨迹的平滑和连续,进而确认机械手的运动范围和运动轨迹。同时根据目标物体的区别对抓取任务进行分类,从而进行抓取任务设计,分析机械手的稳定性指标和灵巧性指标,以验证和优化机械手指的运动参数。然后,对三指机械手控制系统进行研究与设计,包括柔顺控制算法研究、软硬件原理分析及设计。通过力/位置混合算法对手指的关节位置和力进行控制,根据位置传感器反馈的信息和规划轨迹完成机械手的指尖位置控制;同时根据压力传感器提供的信息实现基于系统位置的关节力控制,进而实现手指主动柔顺。最后,将机械手样机、控制系统软硬件及上位机连接进行联调,依次进行参数验证实验及抓取性能实验。实验证明所设计的机械手运行参数符合设计要求,控制系统既可以通过有线和无线的方式控制机械手完成各种抓取任务,也可以实现抓取任务所需的柔性。
二、连杆驱动式9自由度3指灵巧手的结构设计与性能研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、连杆驱动式9自由度3指灵巧手的结构设计与性能研究（论文提纲范文）
（2）柔性可穿戴手部助力产品设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 柔性可穿戴医疗机械手国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 选题目的及意义 |
| 1.3.1 选题目的 |
| 1.3.2 选题意义 |
| 1.4 研究内容及研究方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.5 研究内容及研究方法 |
| 第2章 手部助力产品结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 手指生理学特性和参数分析 |
| 2.2.1 手指生理结构分析 |
| 2.2.2 手指运动力学分析 |
| 2.2.3 手部抓握类型分析 |
| 2.3 手部助力可穿戴产品使用影响因素的层次分析 |
| 2.3.1 层次分析法 |
| 2.3.2 构建使用影响因素层次分析模型 |
| 2.3.3 构建判断矩阵以及权重确定 |
| 2.4 驱动结构选择 |
| 2.4.1 绳驱动方案的确定 |
| 2.4.2 机构原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 穿戴式手部助力产品样机制作与实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 指套设计 |
| 3.2.1 绳驱动仿生机理 |
| 3.2.2 指套的结构 |
| 3.2.3 指套的尺寸设定 |
| 3.2.4 腱传动设计 |
| 3.3 可延展关节结构设计 |
| 3.3.1 基于剪纸结构的可延展关节设计 |
| 3.3.2 剪纸结构的设计分析 |
| 3.4 手部助力穿戴式产品样机制作以及实验 |
| 3.4.1 样机穿戴部分制作 |
| 3.4.2 最终机构 |
| 3.4.3 手势实验 |
| 3.4.4 抓取力实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于情感化的穿戴式手部助力产品分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 穿戴式手部助力产品情感化分析 |
| 4.2.1 手部助力产品设计现状 |
| 4.2.2 情感化设计理论 |
| 4.2.3 情感化设计对用户体验的影响 |
| 4.3 用户群体分析与需求获取 |
| 4.3.1 穿戴式手部助力产品用户群体分析 |
| 4.3.2 用户生活场景构建 |
| 4.3.3 明确用户体验为中心的设计需求划分 |
| 4.4 弱势人群穿戴式手部助力产品情感化设计原则及方法 |
| 4.4.1 手部助力产品情感化设计原则 |
| 4.4.2 手部助力产品情感化设计方法 |
| 4.5 穿戴式手部助力产品的情感化设计 |
| 4.5.1 产品功能的情感化设计 |
| 4.5.2 产品造型的情感化设计 |
| 4.5.3 产品色彩的情感化设计 |
| 4.5.4 产品材质的情感化设计 |
| 4.5.5 人机交互的情感化设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 穿戴式手部助力产品设计 |
| 5.1 设计需求总结 |
| 5.2 产品设计定位 |
| 5.3 穿戴式助力产品设计方案转化 |
| 5.3.1 方案草图绘制 |
| 5.3.2 最终设计展示和阐述 |
| 5.4 情感化设计评价 |
| 5.4.1 建立用户满意度指标和评价标准 |
| 5.4.2 满意度评价等级 |
| 5.5 基于用户体验的APP界面设计 |
| 5.5.1 人因特征分析 |
| 5.5.2 界面设计定位分析 |
| 5.5.3 APP使用流程模拟 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）基于Arduino的力反馈型灵巧手系统设计（论文提纲范文）
| 1 欠驱动灵巧手系统构成 |
| 2 灵巧手机构设计 |
| 2.1 灵巧手整体结构设计 |
| 2.2 欠驱动手指结构设计 |
| 3 系统硬件设计 |
| 3.1 系统硬件电路总体设计 |
| 3.2 FSR传感器信号采集及信号放大电路 |
| 3.3 电机控制电路 |
| 4 系统软件设计 |
| 5 试验验证与分析 |
| 6 结论 |
（4）用于电子制造装配过程的两指机械手控制系统研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 电子装配机械手爪发展概述及国内外研究现状 |
| 1.3.1 电子装配机械手爪发展概述 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 国外研究现状 |
| 1.4 论文的组织结构及安排 |
| 1.5 本章小节 |
| 第2章 机械手爪控制基础 |
| 2.1 机械手爪的组成 |
| 2.2 机械手爪的驱动方式 |
| 2.3 机械手爪的主要技术参数 |
| 2.4 本章小节 |
| 第3章 两指机械手爪控制需求分析及方案设计 |
| 3.1 两指机械手爪控制需求分析 |
| 3.2 机械结构分析 |
| 3.3 系统硬件方案设计 |
| 3.4 系统软件方案设计 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 控制系统硬件设计 |
| 4.1 控制板电路设计 |
| 4.1.1 电机驱动电路 |
| 4.1.2 电机位置检测电路 |
| 4.1.3 电流检测电路 |
| 4.2 通信板电路设计 |
| 4.2.1 通信电路 |
| 4.2.2 IO电路 |
| 4.2.3 SD卡存储电路 |
| 4.2.4 EEPROM存储电路 |
| 4.2.5 恒温控制电路 |
| 4.3 本章小节 |
| 第5章 力外环的抓取控制 |
| 5.1 力外环控制原理 |
| 5.2 增量式PID力控制 |
| 5.2.1 PID算法介绍 |
| 5.2.2 PID参数整定方法 |
| 5.3 灰色预测的基本概念 |
| 5.3.1 灰色理论的提出与发展 |
| 5.3.2 灰概念与灰生成 |
| 5.4 灰色预测模型分析 |
| 5.5 灰色预测PID控制 |
| 5.6 本章小节 |
| 第6章 控制系统软件设计 |
| 6.1 控制板程序设计 |
| 6.1.1 电机驱动程序设计 |
| 6.1.2 位置检测程序设计 |
| 6.1.3 位置控制程序设计 |
| 6.1.4 电流检测程序设计 |
| 6.1.5 抓取力量控制程序设计 |
| 6.2 通信板程序设计 |
| 6.2.1 Free RTOS系统程序设计 |
| 6.2.2 通信程序设计 |
| 6.2.3 IO程序设计 |
| 6.2.4 SD卡程序设计 |
| 6.2.5 EEPROM程序设计 |
| 6.2.6 恒温控制程序设计 |
| 6.3 上位机软件设计 |
| 6.4 本章小节 |
| 第7章 实验验证与结果分析 |
| 7.1 系统实物图 |
| 7.2 机械手爪设计参数验证实验 |
| 7.2.1 重量验证 |
| 7.2.2 最大负载验证 |
| 7.2.3 定位精度验证 |
| 7.2.4 重复定位精度验证 |
| 7.2.5 工作范围验证 |
| 7.2.6 通信验证 |
| 7.2.7 运行速度验证 |
| 7.2.8 抓取力量验证 |
| 7.3 实验结果与分析 |
| 第8章 全文总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
（5）欠驱动多指机械手爪抓取能力优化与承载能力分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 欠驱动手抓取的研究现状 |
| 1.2.4 欠驱动手抓取能力分析的研究现状 |
| 1.3 关键技术分析 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 第二章 欠驱动多指机械手爪的改进设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 设计指标 |
| 2.3 现有机械手爪存在的缺点及不足 |
| 2.4 欠驱动机械手功能需求分析 |
| 2.4.1 明确抓取目标 |
| 2.4.2 选取手指数目 |
| 2.4.3 选取手指关节数 |
| 2.5 整体结构设计 |
| 2.6 欠驱动机械手指设计方案 |
| 2.6.1 弹簧自适应手指机构的设计 |
| 2.6.2 被动自适应弹簧的设计计算 |
| 2.6.3 双四连杆手指机构的设计 |
| 2.7 手指转位机构的设计 |
| 2.8 电机驱动模块的设计 |
| 2.9 手指快换机构的优化 |
| 2.10 本章小结 |
| 第三章 欠驱动机械手抓取规划及仿真分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 欠驱动手的运动学分析 |
| 3.2.1 弹簧被动自适应手指机构运动学分析 |
| 3.2.2 双四连杆手指机构运动学分析 |
| 3.2.3 欠驱动手爪的运动学分析 |
| 3.3 欠驱动手爪抓取规划及动力学仿真分析 |
| 3.3.1 针对常规物体的抓取规划 |
| 3.3.2 针对常规物体的动力学仿真分析 |
| 3.3.3 针对一类小尺寸物体的抓取规划 |
| 3.3.4 针对一类小尺寸物体的动力学仿真分析 |
| 3.3.5 针对柔性物体的抓取规划 |
| 3.4 基于ADAMS仿真分析的参数优化 |
| 3.4.1 三指对心包络抓取模式下的参数优化 |
| 3.4.2 三指平行包络抓取模式下的参数优化 |
| 3.4.3 两指对心捏取模式下的参数优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 欠驱动手承载能力优化及抓取稳定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 欠驱动手及关键零部件的有限元分析 |
| 4.2.1 欠驱动手爪的有限元分析 |
| 4.2.2 弹簧被动自适应手指机构有限元分析 |
| 4.2.3 双四连杆手指机构有限元分析 |
| 4.3 欠驱动手在不同抓取模式下抓取稳定性分析 |
| 4.3.1 弹簧自适应手指机构抓取稳定性分析 |
| 4.3.2 双四连杆手指机构抓取稳定性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 欠驱动多指机械手爪的实验分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 欠驱动手控制方案选择 |
| 5.3 欠驱动手的控制系统设计 |
| 5.3.1 欠驱动手主运动控制系统设计 |
| 5.3.2 手指转位控制系统设计 |
| 5.4 欠驱动手的工作流程 |
| 5.4.1 欠驱动多指手爪的运动控制 |
| 5.4.2 上位机采集压力数据 |
| 5.5 欠驱动机械手实验平台搭建与抓取实验分析 |
| 5.5.1 实验设备组成 |
| 5.5.2 抓取自适应性实验 |
| 5.5.3 最大载荷抓取实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 个人简介 |
（6）一种新型灵巧手结构设计与控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 灵巧手国内外综述 |
| 1.3 研究意义及目的 |
| 1.4 研究内容及方案 |
| 第二章 五指灵巧手结构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 人手结构分析 |
| 2.3 全驱动灵巧手整体结构设计 |
| 2.4 手指结构设计 |
| 2.4.1 模块手指结构设计 |
| 2.4.2 手指侧摆结构设计 |
| 2.4.3 电机减速及传动设计 |
| 2.5 大拇指结构设计 |
| 2.6 手掌结构设计 |
| 2.7 手指防滑方案 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 灵巧手运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 手指运动学分析 |
| 3.2.1 手指正运动学分析 |
| 3.2.2 手指逆运动学 |
| 3.3 灵巧手工作空间求解 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 灵巧手控制系统研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 灵巧手控制系统总体设计 |
| 4.3 灵巧手驱动系统设计 |
| 4.3.1 驱动电源 |
| 4.3.2 驱动电路设计 |
| 4.4 控制系统设计 |
| 4.4.1 控制器选择 |
| 4.4.2 控制按钮选择 |
| 4.4.3 降压模块选择 |
| 4.5 传感反馈系统 |
| 4.5.1 压力传感器选择 |
| 4.5.2 角度传感器 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 灵巧手控制实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验平台搭建 |
| 5.3 抓取状态研究 |
| 5.3.1 手指抓模式分析 |
| 5.3.2 电压读数与压力对应关系 |
| 5.3.3 抓取模式与指尖接触力研究 |
| 5.4 力/位混合控制算法研究 |
| 5.4.1 位置控制研究 |
| 5.4.2 力反馈PID控制算法研究 |
| 5.5 实物抓取实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 专利 |
| 学位论文数据集 |
（7）面向手内操作的机械手爪研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 欠驱动手爪的研究现状 |
| 1.2.2 手指活动表面的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及结构安排 |
| 第二章 欠驱动手爪的结构设计 |
| 2.1 欠驱动工作原理概述 |
| 2.2 手爪总体设计要求 |
| 2.3 手指结构设计 |
| 2.3.1 手指指骨结构设计 |
| 2.3.2 手指活动表面设计 |
| 2.4 手爪整体结构设计 |
| 2.4.1 手掌结构设计 |
| 2.4.2 驱动系统设计 |
| 2.4.3 传动系统设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 欠驱动手爪的运动学分析与力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 欠驱动手爪的运动学分析 |
| 3.2.1 单个手指的正运动学建模 |
| 3.2.2 单个手指的逆运动学建模 |
| 3.2.3 单个手指的雅可比矩阵和奇异状态 |
| 3.3 欠驱动手爪的静力学分析 |
| 3.4 欠驱动手爪的动力学分析 |
| 3.5 基于力学分析的欠驱动手爪电机选型与碰撞力分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 欠驱动手爪抓捕和旋转目标的策略设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 抓取分类和典型抓取模式 |
| 4.2.1 抓取分类 |
| 4.2.2 典型抓取模式 |
| 4.3 抓取策略设计 |
| 4.4 Adams仿真与分析 |
| 4.4.1 三指对立力度抓取模式的仿真与分析 |
| 4.4.2 三指对心包络抓取模式的仿真与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 欠驱动手爪的联合仿真分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Adams和Matlab联合仿真平台的搭建 |
| 5.2.1 欠驱动手爪Adams模型的建立 |
| 5.2.2 欠驱动手爪Matlab程序的建立 |
| 5.3 欠驱动手爪典型抓取模式的联合仿真分析 |
| 5.3.1 欠驱动手爪三指对心包络抓取的联合仿真分析 |
| 5.3.2 欠驱动手爪三指对立力度抓取的联合仿真分析 |
| 5.3.3 欠驱动手爪三指对立力度抓取并旋转目标物体的联合仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 |
（8）索杆桁架式欠驱动机械手抓取特性及捕获控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题的来源 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 在轨捕获机构及捕获方式 |
| 1.2.2 欠驱动机械手研究现状 |
| 1.2.3 欠驱动机械手自适应抓取研究现状 |
| 1.2.4 欠驱动机构控制的研究现状 |
| 1.3 国内外研究现状综述 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 索杆桁架式机械手抓取模型建立与参数分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 索杆桁架式模块单元与模块化手指 |
| 2.3 索杆桁架式手指广义抓取模型建立 |
| 2.3.1 绳轮传动系统等效模型建立 |
| 2.3.2 手指指节接触力模型建立 |
| 2.4 索杆桁架式机械手参数分析 |
| 2.4.1 指节单元长宽比及单元运动空间分析 |
| 2.4.2 模块单元数对全指节抓取空间影响分析 |
| 2.5 指节表面摩擦系数对抓取空间影响分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 手指准静态抓取运动与驱动力分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 索杆桁架式机械手关节阻尼方案设计 |
| 3.2.1 索杆桁架单元准静态模型 |
| 3.2.2 多指节手指准静态模型 |
| 3.3 手指全指节接触力分布分析 |
| 3.3.1 单一主驱动绳索作用时全指节接触力分布 |
| 3.3.2 考虑弹簧时全指节接触力分布 |
| 3.4 手指抓取收拢过程和抓取形式 |
| 3.5 弹簧型手指预变形阶段准静态运动过程分析 |
| 3.5.1 单一主驱动绳索作用时手指准静态运动过程 |
| 3.5.2 θ_3为恒定值时手指准静态运动过程 |
| 3.5.3 θ_2为恒定值时手指准静态运动过程 |
| 3.5.4 θ_1为恒定值时手指准静态运动过程 |
| 3.5.5 预变形阶段手指抓取运动过程设计 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 索杆桁架式机械手力自适应抓取分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 手指自适应滑移现象与2-DOF手指力自适应抓取分析 |
| 4.2.1 手指自适应滑移现象 |
| 4.2.2 2 -DOF手指自适应抓取模型与运动空间分析 |
| 4.2.3 2 -DOF手指各指节平衡状态分析 |
| 4.3 3-DOF手指力自适应抓取过程与抓取平衡位形分析 |
| 4.3.1 3-DOF手指自适应抓取模型与运动空间分析 |
| 4.3.2 中间指节不接触物体时手指自适应运动过程分析 |
| 4.3.3 中间指节接触物体时手指自适应运动过程分析 |
| 4.4 单指节抓取平衡点分布分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 手指动力学模型建立与抓取运动控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 3-DOF索杆桁架式手指动力学模型建立 |
| 5.2.1 平行四边形机构简化 |
| 5.2.2 基于拉格朗日法系统动力学建模 |
| 5.2.3 “A-P”型等效动力学模型建立 |
| 5.3 抓取预变形阶段控制策略与控制律 |
| 5.3.1 预变形阶段1:单一主驱动绳索作用 |
| 5.3.2 预变形阶段2:根部指节保持恒定关节角 |
| 5.3.3 预变形阶段3:末端指节保持恒定关节角 |
| 5.4 抓取收紧阶段动力学建模与控制策略 |
| 5.4.1 末端指节接触时动力学模型降阶 |
| 5.4.2 抓取收紧阶段控制策略与控制律 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 实验系统搭建与样机实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模块化机械手样机设计 |
| 6.2.1 机械手样机本体设计与研制 |
| 6.2.2 传感器配置与电机选型 |
| 6.3 实验系统搭建与功能验证实验 |
| 6.3.1 硬件系统与实验系统搭建 |
| 6.3.2 系统调试与单指节正弦轨迹跟踪实验 |
| 6.3.3 手指包络抓取功能验证实验 |
| 6.4 力自适应抓取实验 |
| 6.4.1 自适应抓取实验设计 |
| 6.4.2 力自适应抓取实验与分析 |
| 6.5 欠驱动手指运动控制实验 |
| 6.5.1 预变形阶段运动控制实验 |
| 6.5.2 抓取收紧阶段运动控制实验 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）拟人灵巧手的设计与控制研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 人手的结构和运动特点 |
| 1.2.1 人手的结构 |
| 1.2.2 人手的运动特点 |
| 1.3 灵巧手的研究现状 |
| 1.4 灵巧手人机交互研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第二章 拟人灵巧手的结构设计 |
| 2.1 灵巧手的自由度 |
| 2.2 手指模块化设计 |
| 2.2.1 驱动器选型 |
| 2.2.2 传动机构设计 |
| 2.2.3 指关节结构 |
| 2.3 手掌优化设计 |
| 2.3.1 手指的位置 |
| 2.3.2 灵巧手的侧摆机构 |
| 2.4 整体结构与抓取测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 灵巧手系统构建 |
| 3.1 灵巧手硬件系统 |
| 3.2 灵巧手软件系统 |
| 3.2.1 上位机设计 |
| 3.2.2 数据滤波处理 |
| 3.3 灵巧手机电系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 灵巧手运动学和动力学分析 |
| 4.1 四杆机构运动学分析 |
| 4.2 手指的正运动学 |
| 4.3 手指的运动空间 |
| 4.4 手指的逆运动学 |
| 4.5 手指速度分析 |
| 4.6 手指静力学分析 |
| 4.7 手指的动力学分析 |
| 4.8 多手指运动学 |
| 4.8.1 多指运动空间 |
| 4.8.2 闭链运动学 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 灵巧手运动控制 |
| 5.1 灵巧手控制策略 |
| 5.2 关节位置控制实验 |
| 5.3 运动轨迹跟踪实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于手势识别的人机交互控制 |
| 6.1 基于肤色的手势分割与提取 |
| 6.1.1 图像预处理 |
| 6.1.2 颜色空间转换 |
| 6.1.3 手势提取 |
| 6.2 基于几何特征的手势识别 |
| 6.2.1 指尖识别 |
| 6.2.2 掌心识别 |
| 6.2.3 手势识别 |
| 6.3 交互控制测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者及导师简介 |
| 附件 |
（10）三指机械手结构与控制系统的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 多指机械手发展概述及国内外研究现状 |
| 1.3.1 多指机械手发展概述 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.3.3 国内研究现状 |
| 1.4 本文研究内容及创新点说明 |
| 1.5 论文组织及结构安排 |
| 第2章 三指机械手总体结构设计 |
| 2.1 机械手设计指标分析 |
| 2.1.1 设计指标及分析 |
| 2.1.2 手指结构分析 |
| 2.2 多指机械手结构设计元素 |
| 2.2.1 手指数目 |
| 2.2.2 手指关节运动副型式 |
| 2.2.3 手指相对位置 |
| 2.2.4 手指关节尺寸和转动角范围 |
| 2.2.5 传感器选用与布置 |
| 2.3 手指传动方式 |
| 2.3.1 现有手指传动方式 |
| 2.3.2 手指连杆传动方式 |
| 2.4 驱动方式和驱动电机选取 |
| 2.5 机械手总体结构设计 |
| 2.5.1 手指结构设计 |
| 2.5.2 手掌结构设计 |
| 2.5.3 手腕结构设计 |
| 2.5.4 三指机械手总体结构设计 |
| 2.5.5 机械手模型对比分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 单手指运动学建模分析与静力学分析 |
| 3.1 A类手指运动学分析 |
| 3.1.1 A类手指D-H建模 |
| 3.1.2 A类手指运动学模型正解 |
| 3.1.3 A类手指运动轨迹分析 |
| 3.2 B类手指运动学分析 |
| 3.2.1 B类手指D-H建模 |
| 3.2.2 B类手指运动学模型正解 |
| 3.2.3 B类手指运动轨迹分析 |
| 3.3 单手指静力学分析 |
| 3.3.1 A类手指静力学分析 |
| 3.3.2 B类手指静力学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 三指机械手抓取任务设计 |
| 4.1 三指机械手的主要任务 |
| 4.2 三指机械手抓取任务分类 |
| 4.2.1 精细抓取 |
| 4.2.2 包络抓取 |
| 4.3 机械手抓取性能分析 |
| 4.3.1 抓取稳定性指标 |
| 4.3.2 抓取灵巧性指标 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 三指机械手控制系统设计与实现 |
| 5.1 机械手柔顺控制算法 |
| 5.1.1 柔顺控制算法分类 |
| 5.1.2 力/位置混合控制算法 |
| 5.2 控制系统硬件设计 |
| 5.2.1 控制系统总体设计 |
| 5.2.2 信号采集及处理电路 |
| 5.2.3 电机驱动电路 |
| 5.2.4 通信电路 |
| 5.3 控制系统软件设计 |
| 5.3.1 软件控制方案设计 |
| 5.3.2 主程序 |
| 5.3.3 信号采集与处理 |
| 5.3.4 通信程序 |
| 5.4 机械手控制实验 |
| 5.4.1 机械手设计参数验证实验 |
| 5.4.2 机械手抓取稳定性实验 |
| 5.4.3 机械手抓取灵巧性实验 |
| 5.4.4 实验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
四、连杆驱动式9自由度3指灵巧手的结构设计与性能研究（论文参考文献）
- [1]基于滑块摇杆机构的柔性三指机器人手爪研究[J]. 姚兴田,王旭光,张磊,李红兵,戴丽娟,陆观. 农业机械学报, 2021(08)
- [2]柔性可穿戴手部助力产品设计[D]. 李嘉玲. 燕山大学, 2021(01)
- [3]基于Arduino的力反馈型灵巧手系统设计[J]. 张英坤,郝存明,张效玮,马艳东,潘其旺. 食品工业, 2020(11)
- [4]用于电子制造装配过程的两指机械手控制系统研究与设计[D]. 王乾永. 重庆邮电大学, 2020(02)
- [5]欠驱动多指机械手爪抓取能力优化与承载能力分析[D]. 雷翔鹏. 内蒙古工业大学, 2020(02)
- [6]一种新型灵巧手结构设计与控制研究[D]. 汤叶飞. 浙江工业大学, 2020(02)
- [7]面向手内操作的机械手爪研究[D]. 蒋少男. 北京邮电大学, 2020(05)
- [8]索杆桁架式欠驱动机械手抓取特性及捕获控制策略研究[D]. 乔尚岭. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [9]拟人灵巧手的设计与控制研究[D]. 余洋洋. 北京化工大学, 2019(08)
- [10]三指机械手结构与控制系统的设计[D]. 龚晓光. 重庆邮电大学, 2019(02)