申请/专利权人：浙江工业大学

申请日：2020-01-19

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN111098323B

主分类号：B25J15/00

分类号：B25J15/00;B25J9/10;B25J9/12;B25J9/16;B25J19/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2020.07.31#实质审查的生效;2020.05.05#公开

摘要：一种基于力与位移模糊混合控制的五指灵巧手，包括手掌主体以及安装在手掌主体上的四根单指和一根大拇指；每根单指均包括近指节、中指节、远指节和驱动机构，所述驱动机构包括用于驱动指节弯曲的第一腱绳、用于指节复位的第二腱绳、第一电机和第二电机，所述第一电机与第二电机安装在手掌主体内，大拇指不包括中指节，其他结构与每根单指相同；所述拉力传感器、编码器均与控制器连接。本发明提供了一种基于力与位移模糊混合控制的五指灵巧手及其控制方法，实现灵巧手力和位移混合控制，该灵巧手外部没有任何裸露的传感器，所有传感器都集成在手掌内部，进一步提高了灵巧手的防护等级和稳定性能。

主权项：1.一种基于力与位移模糊混合控制的五指灵巧手的控制方法，其特征在于：所述指灵巧手包括手掌主体以及安装在手掌主体上的四根单指和一根大拇指；每根单指均包括近指节、中指节、远指节和驱动机构，近指节与中指节之间、中指节与远指节之间均铰接，所述中指节与近指节两者的手心手背两侧分别设有第一腱鞘和第二腱鞘，所述驱动机构包括用于驱动指节弯曲的第一腱绳、用于指节复位的第二腱绳、第一电机和第二电机，所述第一电机与第二电机安装在手掌主体内，所述第一腱绳的一端与远指节连接，所述第一腱绳的另一端依次穿过中指节的第一腱鞘、近指节的第一腱鞘，伸入到手掌主体腔体内与第一电机的电机轴连接，在第一腱绳上还设有拉力传感器，拉力传感器设置在手掌主体腔体内；所述第二腱绳的一端与远指节连接，所述第二腱绳的另一端依次穿过中指节的第二腱鞘、近指节的第二腱鞘，伸入到手掌主体腔体内与第二电机的电机轴连接，第二电机上还设有用于测量第二电机的角位移以及转速的编码器；大拇指不包括中指节，其他结构与每根单指相同；所述拉力传感器、编码器均与控制器连接；所述控制方法包括以下步骤：在灵巧手接触物体之前，通过视觉系统进行手眼标定，并进行物体边界检测，确定物体抓持边界，将其接触笛卡尔坐标系作为运动学输入，使其靠近切换面；控制器经过所述切换面后，控制策略从运动控制切换至模糊控制器；灵巧手进入模糊控制器后，以经过切换面后的腱绳位移与手指刚度的乘积作为刚度矩阵输入，以第一腱绳上的拉力传感器表征手指压力趋势；上述传感器信息作为二维输入，映射至论域相应区域，通过高斯函数进行模糊化处理，以进行模糊推理，最终实现解模糊。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江工业大学 一种基于力与位移模糊混合控制的五指灵巧手及其控制方法

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