一种用于欠驱动机械手的被抓握物体刚度估计方法技术
A stiffness estimation method for underactuated manipulator's grasping object
A stiffness estimation method for underactuated manipulator is selected. The mechanical finger mechanism needs to install two sets of sensors, namely, the force sensor and the encoder at the end of the motor on the finger tip surface. According to the difference between the kinematic model and the mechanical model in the free space and the contact space, the method calculates the equivalent stiffness of the grasped object and the mechanical finger by reading the contact force signal and the information of the motor encoder, and then decoupling the stiffness of the scratched object. The invention is mainly applied to the underactuated manipulator, and can identify the stiffness of objects more accurately when grasping different objects.
【技术实现步骤摘要】
一种用于欠驱动机械手的被抓握物体刚度估计方法
本专利技术属于仿人机械手
，特别涉及一种用于欠驱动机械手估计被抓握物体刚度的方法。
技术介绍
人手具有强大的自主控制能力，在抓握物体时，通常是根据观察被抓物体的软硬特征，根据人的经验，调整人体的骨骼肌，顺应地抓握不同刚度的物体，如以较小的力柔性地抓握软物体，以较大的力刚性地抓握硬物体，并且由于人手皮肤上拥有大量的感知神经，通过触感信息和视觉信息一起形成反馈机制，可以较好的控制抓取力和抓取精度，完美的完成抓握动作。然而，机械手在设计好后，刚度通常是固定不变的，如果想获得同人手类似的刚度变化，只有通过主动变刚度控制来实现。否则，若解码不当，当假肢手抓取物体时，过大的力会引起一些被抓物体的变形或者甚至被破坏，而另一方面，过小的抓握力会导致抓取不稳定。要实现变刚度控制，首先必须知道被抓物体的刚度信息，但是被抓对象的刚度很难直接测量，只能通过假肢手进行间接测量。目前用于机器人的刚度估计方法一般有根据固有振动频率信号处理法以及时域分析法。第一种方法测量比较准确，但是常常用于离线分析，并且需要力反馈具有欠阻尼特性；第二种方法可...
【技术保护点】
1.一种用于欠驱动机械手的被抓握物体刚度估计方法，其特征在于：所述估计被抓物体刚度的方法包括以下步骤：第一步：建立欠驱动机械手的运动学模型和力学模型，具体为：根据欠驱动机械手的几何特征关系，分别建立在自由空间和接触空间中各个指节运动位置与电机转角的函数关系：
【技术特征摘要】
1.一种用于欠驱动机械手的被抓握物体刚度估计方法，其特征在于：所述估计被抓物体刚度的方法包括以下步骤：第一步：建立欠驱动机械手的运动学模型和力学模型，具体为：根据欠驱动机械手的几何特征关系，分别建立在自由空间和接触空间中各个指节运动位置与电机转角的函数关系：其中：P1，P2和Mt1分别表示欠驱动机构运动学参数；第二步：将抓握过程分解为物体变形阶段和机械手指变形阶段，在物体变形阶段时，根据步骤1中的欠驱动机构的在运动空间的运动学关系建立物体变形量δ与此时电机转角Δθ1-1的函数关系，其中电机转角Δθ1-1由安装在电机末端的编码器采集读取：δ/JT1＝Δθ1-1(3)其中：JT1表示欠驱动机构运动学参数；第三步：在机械手指变形阶段时，在机械手指变形阶段时，根据接触空间欠驱动...
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