相比于傳統(tǒng)的剛性手爪和純?nèi)嵝允肿?變剛度柔性手爪可以根據(jù)不同的操作對(duì)象與操作環(huán)境,自主地進(jìn)行剛度調(diào)節(jié),使自身以最合適的剛度去完成抓取任務(wù),大大拓展了手爪的應(yīng)用范圍。因此,變剛度柔性手爪具有重要的研究意義。目前手爪的變剛度一般是通過(guò)特殊材料來(lái)實(shí)現(xiàn)的,如形狀記憶合金,磁流變液,電活性聚合物等等,還有的是采用氣壓驅(qū)動(dòng),通過(guò)改變氣壓大小來(lái)實(shí)現(xiàn)剛度變化,但是前者需要額外的驅(qū)動(dòng)裝置,變剛度復(fù)雜,能耗大,后者變剛度范圍小,響應(yīng)速度慢。針對(duì)現(xiàn)有的手爪變剛度方法中所存在的問(wèn)題,本文提出了一種基于變剛度執(zhí)行器的變剛度柔性手爪:將變剛度執(zhí)行器作為手爪關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)單元,通過(guò)調(diào)節(jié)變剛度執(zhí)行器的剛度來(lái)改變手爪的剛度。相比于其他變剛度方法,變剛度執(zhí)行器具有能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的剛度變化,響應(yīng)速度快,可靠性強(qiáng),技術(shù)較為成熟等優(yōu)點(diǎn)。具體地,本文首先設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,變剛度范圍大的變剛度執(zhí)行器,并對(duì)其變剛度性能進(jìn)行了分析與優(yōu)化。針對(duì)調(diào)剛過(guò)程的能耗問(wèn)題,提出了一種基于能量分析的調(diào)剛方法,大幅度減小了變剛度過(guò)程中的耗能。其次,根據(jù)設(shè)計(jì)的變剛度執(zhí)行器,確定了變剛度柔性手爪的總體方案,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步完成了整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

博洛尼亞大學(xué)研制出的UBHand

立命館大學(xué)研制的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手丹麥奧爾堡大學(xué)的M.Fumagalli和荷蘭特溫特大學(xué)的E.Barrett等人提出

奧爾堡大學(xué)和特溫特大學(xué)提出的變剛度手指韓國(guó)三星綜合技術(shù)院的Yong-Jaekim和美國(guó)EllipseTechnologies公司的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]軟體機(jī)械手研究綜述[J]. 張進(jìn)華,王韜,洪軍,王煜.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(13)

博士論文
[1]欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手及其抓取方法的研究[D]. 蘇衍宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]柔性機(jī)械臂變剛度關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 易科勝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]一種繩驅(qū)式欠驅(qū)動(dòng)三指靈巧手的研究[D]. 何艷濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3080183