王远行，刘玉旺，朱树云，杨尚奎

（1.中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室，辽宁 沈阳 110016；2.中国科学院机器人与智能制造创新研究院，辽宁沈阳 110016；3.中国科学院大学，北京100049）

1 引言

欠驱动机构即是机构的驱动源少于机构自由度一种机构，因而在欠驱动机构抱持物体的过程中，存在未被控制的自由度，抱紧机构未被驱动的自由度能够很好的适应物体形状，达到自适应的效果[1-2]。同时欠驱动机构具有结构简单，控制方便，驱动源较少，因而其应用范围越来越广泛。

欠驱动手爪按照传动方式的不同可以分为连杆机构、腱—滑轮机构，齿轮链传动机构，每种机构都具有各自的优缺点和应用范围[3-4]。选择腱—滑轮传动形式的欠驱动手爪作为攀爬机器人的抱持机构。此抱持机构是采用两指两关节的结构形式，是一种拟人灵巧手的结构，每个手指均有一根钢丝绳进行驱动，因而很容易实现抱持机构的欠驱动形式。除了绳驱式欠驱动机理所带来的自适应性，由于钢丝绳本身具有一定的弹性，在受力时会产生一定程度的弹性变形，从而带来了更好的自适应性。因而此机构作为攀爬机器人的抱持机构能够满足机器人本体对抱持机构的性能要求。

对绳驱式欠驱动手爪进行运动学和动力学的仿真，能够验证两指两关节手爪抱持的可行性，从仿真的角度验证绳驱式欠驱动手爪作为攀爬机器人抱持机构的可行性。传统的钢丝绳的建模仿真方法包括离散柔体建模、宏命令建模，模态中性文件建模。……