怎么实现机械爪手爪片的同时张开，收缩

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-06-09 10:36 标签： 机械爪子
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你可能喜欢气动肌肉驱动手爪的设计与分析
手爪是机器人与抓取对象等直接接触并进行作业的装置,是整个机器人的关键部件之一,它的性能好坏对提高机器人的工作效率,发挥机器人的作用影响很大。在现有的各种机器人手爪中,操作功能最多、最完善的是多指多关节灵巧手,它可以模仿人手完成多种动作,但复杂的结构和传感系统使其成本高昂、限制了它的应用范围。气动手爪由于具有体积小、重量轻、速度快、使用方便等特点,在机器人领域的应用范围较广,但由于不能对夹持位置和夹持力进行有效的控制,因而难以实现对物体的柔顺抓取操作[1-2]。下面以四根直径为6 mm的气动肌肉作为驱动器,模仿生物运动机制,设计了一仿人两指手爪,建立了手爪的夹持力模型,分析了气动肌肉的初始输入压力和初始收缩率对手指张开范围与夹持力大小的影响,指出内外侧肌肉的输入压力值是决定手指夹持力大小的重要因素,实验证明该手爪可以有效地对多种易碎、柔软的物体进行抓取操作。1手爪的结构设计和工作原理气动肌肉是一种由压缩空气控制的可收缩的直线驱动器...&
(本文共3页)
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气动肌肉驱动的机器人手臂是一类具有良好柔顺性能的机器人手臂，在很多应用领域具有突出的优势。在气动肌肉驱动的机器人手臂系统中，关节刚度调节、位置控制及手爪的柔顺夹持是其中最为重要的关键技术问题。本文以气动肌肉驱动的机器人手臂(含手爪)系统为背景，对以上的关键技术进行了系统的研究，并设计了一套实验系统对研究结果进行了详细的验证。本文的主要工作如下：在机器人手臂系统设计方面，进行了详细的方案设计和系统软硬件调试，确定了手腕俯仰关节和手指关节分别采用两种不同规格气动肌肉进行驱动的方案，该系统由前臂、手腕、手爪三个部分组成。在关节刚度调节方面，重点对气动肌肉的驱动模型和气动肌肉驱动关节的刚度特性进行深入研究。首先分析了气动肌肉的基本模型，在理论分析的基础上，提出利用收缩率参量修正来补偿多种误差的方法，并给出了气动肌肉的改进模型；然后利用气动肌肉的改进模型对关节的输出转矩进行了详细推导；最后给出关节刚度的详细表达式，并提出了一种利用简单、有...&
(本文共110页)
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1引言在传统气动技术中,气动执行驱动元件主要包括气缸和气马达。近年来,一种新的气动驱动元件———气动肌肉引起人们的关注并正得到越来越多的应用[1]。由于气动肌肉的结构比较简单,因此早期的研究者多自行制作气动肌肉。随着对气动肌肉研究的深入,开始有公司生产和销售气动肌肉,例如英国的Shadow公司就生产和销售主要用于科研方面的AirMuscle。著名的气动元件生产商德国FESTO公司在2000年也推出了可靠性及性能更好的气动肌肉产品—Fluidic Muscle[2]。其可靠的性能及精心设计的结构和连接端,使得该产品可以真正应用于各种工业场合。和传统的气缸相比,气动肌肉在工作原理、特性及使用上都有很大的不同。因此,人们对气动肌肉不可避免会存在很多的认识误区和不足,一定程度上限制了气动肌肉的广泛应用。本文结合作者多年对气动肌肉的研究和实践经验,将气动肌肉和气缸在工作原理、特性和使用方式等方面进行了对比分析,以利于更好地推广气动肌肉的使...&
(本文共4页)
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0引言气动肌肉，又叫“编织带人工肌肉”(BraidedArtifieial Musele)、“数字肌肉”(Digltal Musele)、“气压肌肉”(Air Muse]e)、“橡胶驱动器”(RubbleAetuator)、“人工筋”、气动肌肉驱动器(PneumatieMusele Aetuator)、流体驱动器(Fluid Aetuator)、流体驱动张紧驱动器(Ruid一Driven Tension Aetuator)、轴向收缩驱动器(Axially Contractible Aetuator)、张紧驱动器(Tension Aetuator)等，现在基本都以“气动肌肉驱动器”(Pneumatie Musele Aetuator)为名。1气动肌肉原理气动肌肉是一种靠气体压力能驱动的新型驱动器。其主要原理是将弹性材料制造成管状体，封闭并固定一端时，由另一端输人压缩空气，管状体在气压的作用下膨胀，径向的扩张引起轴向的收缩，从而产生...&
(本文共6页)
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0　引言长期以来 ,人们一直对利用各种机构模仿生物的运动具有极大的兴趣。它不仅可以让人们更深入地认识了解生物的一些运动机理 ,而更重要的是通过仿生学的研究可以为社会带来巨大的科技进步。机器人(尤其是仿人、仿生机器人 )是人们应用仿生学的成功例子。通过对动物运动的研究和模仿 ,现在的机器人已经可以近似实现人类的行走、昆虫及蛇的爬行等运动。在仿生运动的研究中 ,虽然已经实现了一些生物的动作的模仿 ,但大部分采用的驱动和执行机构还是电机、液压缸、气缸等一些传统执行器 ,它们和生物肌肉在结构和特性上有很大差别 ,从而使得这种执行机构缺少像肌肉那样重量轻、柔性好的优点。针对这样一种情况 ,研究具有功率 /重量比高、柔性好的新型人工驱动器成为仿生机器人研究的关键问题之一。目前 ,人们研究较多并取得进展的人工肌肉驱动器主要有形状记忆合金驱动器、压电驱动器、高分子凝胶驱动器和气动肌肉驱动器等。而在这些新型驱动器中 ,气动肌肉由于其结构简单、使用...&
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1引言气动肌肉作为一种新型驱动器，近年来越来越多的得到人们的关注。气动肌肉由于其出力一重量比大、柔顺性好等优点，在康复器械和仿人机器人等一些与人接触密切的场合中尤其得到重视川。目前，国内开展气动肌肉的研究主要采用的是Fest。公司的产品，或者是英国Shadow Robot公司的产品。鉴于气动肌肉都是进口产品，因此价格都较贵。例如Shadow Robot公司的气动肌肉主要供应干科研机构用于研究，其3种主要型号的肌肉6xl50、20 xZ10和30x290售价分别为10、29和75英镑，合人民币价格约为150、435和l一25元[，]。几sto公司的气动肌健属于工业级成型产品，和传统气动驱动元件(例如气缸)比较，其价格较便宜一些。例如其型号为MAS 20 300的气动肌健价格约为800元左右。若从其可靠性等因素考虑，Festo的气动肌健作为工业上的应用，其价格还是可以接受的。但如果作为非工业级的应用或研究角度的应用，目前气动肌肉的商...&
(本文共3页)
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1　引言气动肌肉作为一种新型柔性执行器 ,因于具有出力 /重量比高、柔顺性好、安全、安装使用方便等优点正逐渐在许多领域得到应用。在气动肌肉的应用过程中 ,常常要面临的问题是如何选择或者制作合适的气动肌肉已适应具体的工作要求 ,这就要求对气动肌肉的工作特点及其结构参数和特性的关系有深入的了解。本文对气动肌肉的初始直径、初始长度以及初始编织角等几个结构参数和其特性的关系进行了分析 ,得出了几个重要的结论 ,并对气动肌肉结构参数的设计与选择进行了分析。本文的研究内容对气动肌肉的应用具有很大的指导意义。2　气动肌肉的结构设计参数气动肌肉的主体结构是由纤维编织网和橡胶管组成。橡胶管充气后膨胀和编辑网紧紧贴住 ,将气体的压力传递给编织网 ,从而带动外负载。气动肌肉的结构示意图如图 1所示 ,其结构参数主要有下面几个 :图 1　气动肌肉结构示意图(1)初始直径D0 　在不通气的状态下 ,纤维编织网和橡胶管贴紧时 ,此时的气动肌肉直径为初始直径...&
(本文共3页)
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