外文翻譯機(jī)械手機(jī)械類(lèi)-資料下載頁(yè)
2024-11-03 02:07本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】化的和非擬人化的。不僅調(diào)查了這些系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu),而且還包括其必要的控制系統(tǒng)。這些機(jī)械人系統(tǒng)可以用它們的手去抓不同的物體，而不用改換夾子。這些機(jī)械手具備特殊的運(yùn)動(dòng)能。這些復(fù)雜的操作被抓物體繞任意角度和軸旋轉(zhuǎn)。給出了此類(lèi)機(jī)械手的一個(gè)示例，如卡爾斯魯厄靈巧手Ⅱ。本文末介紹了一些新的構(gòu)想，如利用液體。驅(qū)動(dòng)器為類(lèi)人型機(jī)器人設(shè)計(jì)一個(gè)全新的機(jī)械手。環(huán)境下能夠和人類(lèi)合作和互動(dòng)的機(jī)器人系統(tǒng)。同時(shí)，它們必須能夠很好的操縱被抓物體。這種極強(qiáng)的靈活性只能通過(guò)。這個(gè)新手將由兩個(gè)機(jī)構(gòu)合作制造，它們是卡爾斯魯厄大學(xué)的IPR（過(guò)程控制和機(jī)。們將在此文中詳細(xì)介紹。數(shù)量及使用的材料。為了能夠在機(jī)械手的工作范圍內(nèi)安全的抓取和操作物件，至少需要三根手指。須具備3個(gè)獨(dú)立的關(guān)節(jié)。這種方法在第一代卡爾斯魯厄靈巧手上被采用過(guò)。取決與被操作的物體以及選擇何種期望的操作類(lèi)型。們作對(duì)稱(chēng)、非擬人化配置，且每個(gè)手指都能旋轉(zhuǎn)90°。
【正文】 的損失，就必須檢測(cè)出物體的滑落并迅速采取行動(dòng)以穩(wěn)定物體的狀態(tài)。 為了驗(yàn)證 卡爾斯魯厄靈巧手Ⅱ 控制系統(tǒng)對(duì)這種干擾情況的處理能力， 我們做了以下的實(shí)驗(yàn)：物件被抓后， 將 手指的接觸力恒定減少直至物體開(kāi)始滑落。 在激光三角傳感器檢測(cè)滑落后，物體狀態(tài)控制器采取措施將物體重新調(diào)控到所期望的位 置。圖 14 和圖 15展示了此種實(shí)驗(yàn)的一個(gè)例子。 尤其是圖 14，它顯示出 物體滑落啟動(dòng)的相當(dāng)突然且相當(dāng)快。但是物體狀態(tài)控制器也能夠足夠快地檢測(cè)和補(bǔ)償滑落，這樣物體的位置（這里：特別是X 方向，就是滑落的方向）和物體的方向能夠與最開(kāi)始的期望值很快地相符。 圖 ： X 方向的實(shí)際物體 圖 ：關(guān)于 Z 軸的實(shí)際 位置 物體方向 重抓 雖然 卡爾斯魯厄靈巧手Ⅱ 非常的靈活，但是它不能在第一次操 作中就能得到每一個(gè)理想的對(duì)象操縱。這源于這樣一個(gè)事實(shí)：手指相對(duì)于正常的工業(yè)機(jī)器人來(lái)說(shuō)是十分小的，因此所具備的工作范圍也是很有限的。 如果物體被手指抓住，那么它第一次只能在所有手指的剩余空間內(nèi)被操縱?？尚胁僮鞯臈l件是所有的接觸點(diǎn)必須長(zhǎng)期地處在相聯(lián)手指的工作范圍內(nèi)。這很大地限制了操作的可行性。為了能夠克服此種限制 ，一個(gè)叫做重抓的操作就必須執(zhí)行。即當(dāng)一個(gè)接觸點(diǎn)到達(dá)了相聯(lián)手指的限制區(qū)域時(shí)，這個(gè)手指就必須從物體上脫離，并移到一個(gè)新的接觸位置。 這必須是多于 3 個(gè)手指的手才能使操作可靠。 周期性的移動(dòng)這些手指，就能 使 任意的操作 變得可行。 關(guān)于此種操作有一個(gè)例子，就是在大角度旋轉(zhuǎn)被抓物體時(shí)，此時(shí)重抓動(dòng)作很有必要。 圖 16 顯示了 卡爾斯魯厄靈巧手Ⅱ 在旋轉(zhuǎn)一個(gè)螺帽狀物體時(shí)的一系列圖片。這個(gè)物體是繞 它的垂直軸旋轉(zhuǎn)的。在 a 到 c 圖中所有的手指都跟物體接觸，并且四個(gè)手指相互協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)才使物體旋轉(zhuǎn)。 圖 d 到圖 f顯示了一個(gè)手指的的重抓動(dòng)作。在 d 圖中這個(gè)手指已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到其工作范圍的極限位置，這時(shí)所有手指的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)也被終止。 左前方的手指脫離物體并單獨(dú)移動(dòng)到另一個(gè)接觸點(diǎn)。 在圖 f中這個(gè)手指重新跟物體接觸，另一個(gè)手指此時(shí)可以重新定位（沒(méi)有顯示） 。所有的手指重新定位之后 ，協(xié)調(diào)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行。視具體情況而定， 卡爾斯魯厄靈巧手Ⅱ 也可以同時(shí)進(jìn)行幾個(gè)手指的重抓動(dòng)作。 這可以加速重抓過(guò)程，但是只能是被抓物體與外界接觸的條件下才有可能。 比如說(shuō)螺絲釘上的螺帽或孔里的一掛鉤。 圖 17 顯示了 卡爾斯魯厄靈巧手Ⅱ 將一個(gè)木柱從一個(gè)平方的基座孔內(nèi)拉出來(lái)的一系列圖片。圖 a 到圖 b 顯示木柱被拉出一半，然后左手指和右手指 在同一時(shí)刻脫離物體并重新定位（圖 c 到圖 e）。那之后，前面與后面的手指 也重新定位（圖 f）。那之后，整個(gè)木柱被拉出，從而可進(jìn)行進(jìn)一步的操作（沒(méi)有顯示）。 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯 8 圖 帽狀物體 圖 從孔中拉出木柱 為了使機(jī)械手能夠完成靈活精確的操作，一合適的機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是 必需的。這些介紹的標(biāo)準(zhǔn)是必需加以考慮的，正如文中所說(shuō)。 卡爾斯魯厄靈巧手Ⅱ 表現(xiàn)的非常成功。這種機(jī)械手能夠抓取很大范圍的不同形狀、尺寸和重量的物體。 被抓物體的姿態(tài)也能可靠地加以控制，即使在外部干擾的情況下。此外，由于此系統(tǒng)，復(fù)雜的精細(xì)操作（如重抓）也能實(shí)現(xiàn)。在人行機(jī)器人的特殊研究領(lǐng)域，基于一個(gè)不同的概念叫做流體化 （圖2 所示） 的 基礎(chǔ)上，小型機(jī)械手也具有擬人化和機(jī)械化。 這概念是由 卡爾斯魯厄研究中心的 IAI 所提出的。但是，這個(gè)控制軟件的主要結(jié)構(gòu)可經(jīng)過(guò)相應(yīng)修改而為此種小型機(jī)械手所用。
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