基于fpa多指灵巧手抓持规划研究

《基于fpa多指灵巧手抓持规划研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文论文题目：基于FPA多指灵巧手抓持规划研究作者姓名：方伟指导教师：杨庆华教授、王志恒讲师企业导师：刘华清学科专业：机械工程培养类别：全日制专业学位硕士所在学院：机械工程学院提交日期2016年12月浙江工业大学硕士学位论文基于FPA多指灵巧手抓持规划研究作者姓名：方伟校内导师：杨庆华教授、王志恒讲师浙江工业大学机械工程学院2016年12月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterGraspingPlanningofMulti

2、-fingeredDexterousHandBasedontheFlexiblePneumaticActuatorFPACandidate:FangWeiAdvisor:ProfessorYangQinghua、LecturerWangZhihengCollegeofMechanicalEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyDec.2016浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不

3、包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于(请在以下相应

4、方框内打“√”)□保密，在______年解密后适用本授权书。□不保密。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日浙江工业大学硕士学位论文（专业型）基于FPA多指灵巧手抓持规划研究摘要随着科技的飞速发展和人工智能技术的广泛应用，智能机器人正在潜移默化的影响着人们的日常生活。作为机器人与周围环境交互的末端执行器引起了人们的广泛关注。多指灵巧手模拟人手的结构和功能，克服了传统末端执行器结构简单、自由度少及适应性差等缺点，它良好的灵巧性和适应性为机器人的应用起到了推动作用，同时合理的抓持规划使得灵巧手能够稳定灵活的抓取不同形状的物体，具有很好

5、的研究意义。机器人延伸到医疗康复、服务娱乐、农业等领域，新型灵巧手体现了较高的应用价值。本文基于FPA研制的多指手进行抓持规划研究，主要的研究工作如下：（1）简述柔性驱动器（FPA）的工作原理和弯曲关节的动态特性。提出了具有3关节、3自由度的拟人手指；采用模块化的设计方案，把5根同样的手指装配在拟人手掌上，构成多指灵巧手的本体结构；从仿生学的角度合理布局并优化灵巧手的结构参数；从目标物体模型和抓取任务等方面考虑，初步制定多指手的抓持规划总体方案。（2）通过机器视觉对目标物体建模，更加直观有效的了解被抓取物体。在相同的环境中，选取常见的一

6、组物体采集图像；采用图像处理的方法得到目标物体的几何形状、基本位姿等特征作为抓持模式规划的参数。（3）综合目标物体的特征参数和抓取任务要求，研究灵巧手抓持规划的实现过程。根据已知信息建立抓取模式知识库，进行抓持模式规划；采用基于L-M算法优化的BP神经网络设计抓取模式规划器，仿真结果表明抓持模式规划器具有良好的分类特性。在抓持内力存在的条件下，结合摩擦锥约束条件，从几何角度建立基于稳定性的接触力规划，找到最佳的抓取内力汇交点，结合力封闭三角形计算对应的抓持内力和操作力。（4）采用D-H法建立多指灵巧手的运动学方程，基于运动学对手指进行位

7、置跟踪实验，位置跟踪响应时间低于0.5s，角度跟踪最大误差为0.34；提出抓持规划的最终方案，根据研制的传感系统等硬件搭建实验平台对一组物体进行抓取操作，实验结果表明灵巧手经过抓取规划能够稳定的抓取目标物体。关键词：多指灵巧手，气动柔性驱动器FPA，位置跟踪，接触力规划，抓持规划论文类型：应用研究I浙江工业大学硕士学位论文（专业型）GRASPINGPLANNINGOFMULTI-FINGEREDDEXTEROUSHANDBASEDONTHEFLEXIBLEPNEUMTATICACTUATORFPAABSTRACTWiththerapi

8、ddevelopmentofscienceandtechnologyandthewideapplicationofartificialintelligencetechnology,intelligentro