基于广义刚度的多指手抓持稳定性分析

作者:谢贤铨; 陈志培; 陶志成; 胥芳; 鲍官军
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近年来,仿人灵巧手已经成为一个热门的研究方向。许多学者对灵巧手的抓取稳定性进行了研究。刚度是影响灵巧手抓取稳定性的重要因素。本文以旋量理论为基础,综合研究了灵巧手的关节刚度和接触刚度与被抓取物体在干扰力作用下的位置和姿态变化之间的关系,得到了旋量空间中的广义刚度。针对干扰力引起的手指与物体之间的滚动,提出了一种等效接触切向刚度的计算方法。基于广义刚度,提出了扰动动态椭球的概念,定义了抓取稳定性指标。最后,设计了一只三指灵巧手对理论模型进行验证,验证了理论模型的有效性。