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具有自适应抓取能力欠驱动假肢手的研究.pdf 54页
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独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已 经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确 方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
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学位论文版权使用授权书
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保密□，在
年解密后适用本授权书。
本论文属于
不保密□。
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指导教师签名：
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华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文
理想的假肢手不仅仅具有装饰功能，而且能够在感觉和运动功能上替代人手，但是 现在国内外实验室研究的假肢手还不能达到这种理想的要求。为了制作一种具有自适应 抓取能力的仿人假肢手，全文内容如下：
1）设计一个新型欠驱动假肢手，并介绍假肢手的设计细节，制作的样机结构紧凑， 拟人和易于控制。这个假肢手仅用3 个电机驱动 15 个自由度：一个电机驱动拇指，另 外两个分别驱动两个手指。文中首先描述了一种欠驱动手指的设计方法，然后介绍如何 通过差速器实现手指间欠驱动，如何通过外槽轮和曲柄连杆机构的耦合来实现拇指的三 自由度。最后介绍了假肢手外观设计方法，假肢手的ADAMS 运动学仿真。
2 ）开展对机械系统原理和结构的分析，提出了基于DSP 的结构简单、开发周期短、 具有力反馈的运动控制系统，该控制系统用于驱动各手指动作。本文介绍了控制系统的 硬件设计和软件设计方法。硬件设计的内容主要包括电平转换电路、传感器选型及其处 理电路、伺服电机和直线电机选型及与手臂 DSP
通讯；软件设计的内容主要包括控制 软件流程图。
3 ）进行假肢手的抓握实验和假肢手的力学性能测试实验。经过试验验证，假肢手 能够满足日常生活的功能要求，包括圆柱抓取，包络抓取，指尖捏取和侧捏。满足功能 要求的基础上，假肢手必须具有良好的力学性能。分别进行了摩擦系数评估，广义抓取 力评估，侧捏力评估和食指、中指指尖力评估实验，可以大致了解假肢手的力学性能， 对以后的结构改进有较大的意义。
关键词：欠驱动，假肢手，槽轮机构，控制系统
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华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文
prosthetic
a human hand to move and even to feel. Currently, the prosthetic hands
in the domestic and foreign
laboratories,
however,are
perfect.In
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表面肌电信号用假肢控制的研究.pdf 73页
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表面肌电信号用假肢控制的研究
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由于肌电控制假肢具有直接、自然的特点，利用表面肌电控制的假肢己成为 外部动力假肢中数量占绝对优势的一类。但肌电假肢也存在一些问题，如肌电控 制假肢患者肌肉易疲劳，信息模式的重复再现性差，模式亦不稳定，外电场对其 干扰严重等。
本文讨论了用于假肢控制的表面肌电信号提取的一般特点，提出了提取表面 肌电的前置电路应具有的品质，并且选用新型IC器件实现了一种品质良好的前 置放大器及滤波电路。利用数据采集卡DAQ2006和LabVIEW软件平台搭建了 表面肌电信号采集系统。为了评价设计的电路，利用这些装置，设计了一组实验，
MYOSYSTEM1200 对电路做了一系列测试，并且通过与现有肌电仪NORAXOM 的比对，提出存在的问题。
利用采集到的表面肌电信号，本文对表面肌电信号的数学模型作了验证。实 验表明，表面肌电信号可以作为零均值的、具有可控方差o-2的高斯过程来建立 数学模型。
人手是一个复杂而灵巧的器官，参考商品化的假手，本课题设计了简易的假 手机械装置，主要目的是验证肌电信号对假手的控制作用。
肌电闽值控制尽管是一种简单的假肢控制方式，但这种方式控制简单、可靠。 本文采用新型电子集成芯片，给出一种新型肌电假肢的阈值控制驱动方案，克服
以往分立元件组成的电路元件多、体积大、功耗大、抗干扰能力弱的缺点，有希 望将假肢成本降下来。实验表明，该电路工作稳定，假肢误动作率低。 关键词：
表面肌电信号假肢采集系统控制电极假手
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controlisdirectand
natural，the
myoelectric
prosthesis
arealsosome
dominantsortintheexterior
there hasbeenthe
poweredprosthesis．But
controlled
user’smuscleis
myoelectric prosthesis，Forexample，the problems
oftheinformationis pronefatigue repeatability
patternpoor．Furthermore，
oftheexteriorelectricfieldaresevere． theinfluences
thesis，the
usedascontrol
discussed．The acquisition
signalsofprosthesis
requirements
SEMGpresented．Ahighperformance qualitiespreeding acquiri
正在加载中，请稍后...工业机器人（如库卡）的末端关节旋转是如何通过尾部电机精确控制的？
我的图书馆
工业机器人（如库卡）的末端关节旋转是如何通过尾部电机精确控制的？
【韩峰涛的回答(123票)】:
的传动和布局设计从理论上讲应该是比较成熟的领域，如果有样机的话，拆开看一看就可以知道大部分的结构。但是结构优化设计经验、装配规范的标准化、零配件的按需定制以及供应链优化等方面国内厂商还需要很长时间的积累。
以KUKA为例的话，分协作机器人iiwa和传统机器人KR两个大系列。
当前主流的协作机器人都采用“模块化”思想的关节设计，采用直驱电机+谐波减速器的方式，每个关节的内部结构基本一致，只是大小不太一样，例如iiwa的每个轴基本都是下图这样：
每一个关节中都包含了电机、伺服驱动、谐波减速器、电机端编码器、关节端位置传感器和力矩传感器，电机和减速器采用直连。
整个关节在机器人内部的布局如下：
对于KR系列这一类的传统机器人来讲，末端的布局一般按照满足“三轴轴线交于一点”的基本原则来做，主要区别在于三个电机的布置和传动方式。
KUKA之前的很多机器人都采用4、5、6三轴电机布置在小臂后方，通过同心轴+伞齿轮/同步带的方式传动到手腕的方式，以KR5为例：
三个电机的动力通过同心轴传到手腕，腕部结构如下：三个电机的动力通过同心轴传到手腕，腕部结构如下：
放大一下：放大一下：
近几年KUKA新推出的agilus系列机器人为了追求纤细紧凑的外表，采用了将4、5、6三轴电机内置在小臂内部的方式。
其实就传统工业机器人来讲，各家主要的差别在于5轴和6轴的布置方式，外资品牌借助于深厚的设计功底和强大的定制能力，普遍采用齿轮或者同步带的方式用作动力传输，将电机布置的比较靠后，因此机器人小臂和手腕部位做的比较紧凑。
而国产厂商受限于成品电机的尺寸、齿轮的精度和噪音、装配经验不足的问题，5、6轴多采用直连或者单同步带的方式，导致腕部尺寸普遍偏大。
机械是一门博大精深的学科，可惜国内总是有一种“机械很简单”的论调。
能翻墙的同学，可以看一看这个视频，讲KR5的内部结构：
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【机器人孔博士的回答(1票)】:
伺服电机+高精度减速器，每个关机都必备。
【Taosong的回答(0票)】:
可见我的另外一个答案
【王一的回答(2票)】:
某厂家机器人内部结构
传动轴 联轴结
【Robdyn的回答(1票)】:
有的是中空手腕，比如ABB 的，末端电机都在第3个关节处；有的是用皮带传动，比如ABB 的120；结构复杂一些的是差动机构了，具体不到什么型号的机器人用这种，可以车子两轮之间的差动机构是如何实现的。
馆藏&66978
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既往病史：
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