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1、第37卷 第4期西 安 交 通 大 学 学 报Vol.37 №42003年4月JOURNALOFXI′ANJIAOTONGUNIVERSITYApr.2003智能机器人灵巧手的研究12刘 宏,G.Hirzinger(1.哈尔滨工业大学机器人研究所,150001,哈尔滨;2.德国宇航中心机器人与系统动力学研究所)摘要:介绍了过去几年DLR开发的一型和二型手.DLR2Ⅰ手是一种多传感器4指手,它具有12个关节(每个手指具有3个关节),这些关节集成在手指和手掌内.作为世界上最复杂的机械手之一的DLR2Ⅰ手共具有112个传感器、大约1000个机械零件和1500个电子元件.手的关键部件是人工肌肉
2、,这是一种小巧但动力很强的线性驱动器,它是首先实现替代液压和气压驱动器的机电驱动器之一.基于DLR2Ⅰ手的实验结果研制的DLR2Ⅱ手具有以下4个明显的优点:①可重构的手掌;②易于维护的开放式结构;③采用了新的通讯结构,使得手的引出线从DLR2Ⅰ手的400根减少到12根;④为实现手的精确操作,每个手指的指尖安装了一个微型6维力/力矩传感器.每个手指指尖的输出力从10N增加到了30N.DLR2Ⅱ手将在服务机器人领域发挥重要的作用.关键词:机器人手;抓取;操作中图分类号:TP242.6 文献标识码:A文章编号:02532987X(2003)0420331207DLRDexterousRobo
3、tHandⅠandⅡ12LiuHong,G.Hirzinger(1.RobotResearchInstitute,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China;2.InstituteofRoboticsandSystemDynamics,GermanAerospaceCenter)Abstract:ThedevelopmentofDLRhandⅠandⅡinthelastyearsispresented.DLRhandⅠisamultisensory42fingerarticulatedhand,characterizedbythefac
4、tthatall12activejoints(3foreachfinger)areintegratedintothefingersandthepalm.With112sen2sors,around1000mechanicalandaround1500electricalcomponentstheDLRhandⅠisoneofthemostcomplexrobothandseverbuilt.Itskeyelementistheartificialmuscle,asmallbutpowerfullinearactuator,whichseemstobeoneofthefirstrealm
5、echanicalandelectricalalternativestohydraulicorpneumaticactuators.BasedontheexperimentalresultsontheDLRhandⅠ,theDLRhandⅡhasbeendevelopedwithfourdistinctadvantages:①reconfigurablegraspingpalmbyanextramotionbetweenthethumbandthelittlefinger;②anopenskeletonstructureforeasymaintenance;③anewcommunica
6、tionarchitecturewhichenablesareductionofthecablingtothehandfrom400inthehandⅠtoonly12;and④atine6degreeoffreedomforcetorquesensorismountedoneachfin2gertipforfinemanipulation.Alsotheoutputforceatfingertipisincreasedfrom10Nto30N.Thenewhandwillplayakeyroleintheservicerobots.Keywords:robothand;grasp;m
7、anipulation 以前大多数用于抓握和其他操作的机器人手以手指的相对位置固定,指节的长度和关节的位置设大学和研究所等研制机构命名.计满足腱的方便布置.Utah/MIT手的16个自由度KennethJ.Salisbury博士研制的Stanford/JPL以反向腱对的方式进行驱动,该驱动系统由32个独[1]手具有3个手指,每个手指具有3个自由度和4立的聚合绳索和气压驱动器组成.该手由4个具有根控制线,整个手由12个直流伺服电机组成的驱动4自
