刘满禄, 汪 双, 张 静, 张 华, 王 姮

(西南科技大学 信息工程学院 电子工程系,四川 绵阳 621010)

0 引 言

机械手爪是机器人本体与环境物理交互的重要媒介[1,2],不管是工业机器人还是服务机器人,对象抓取任务已不再是机械手爪简单的开闭就可以完成,考虑到某些对象的易损坏性以及抓取过程牢稳性,机械手爪抓取过程的夹持力必须被可靠控制,以达到灵巧性和自主性[3～5]。

众多研究者就不同的抓取对象设计了多种类型的力控制机械手爪,文献[6]中Biagiotti L等学者基于距离、触觉传感器和关节编码器设计了可以抓取不规则物体,又能控制抓取力的大抓取范围空间应用三指机械手；文献[7]中Xu Q S等人利用一种扇形折褶状柔性机构,使得单个力传感器能分别检测交互力和夹持力,实现了对易形变微小物体的抓取；文献[8]中Hasimah Ali等学者利用视觉和力觉传感器,实现了对不同位置形状的物体的抓取；文献[9]中Cheng W等研究人员利用距离、力传感器结合夹持力的灰度预测模型,设计了主从力控制器,仿真验证了二指机械手的低冲击和快速性；文献[10]中金波等学者基于贴片式压力传感器设计了欠驱动结构力控制机械手爪,实现了果蔬的自适应无损采摘。 不同于以上研究者均采取的力传感器方式,文献[11]中Suzuki R等人基于内部控制结构模型的状态和干扰估计原理,实现了对绳牵二指机械手无力传感器的力控制,但该方式的求逆运算会显著增大铰链结构机械手的运算量。……