于鸿宇，李月峰，于嘉豪，刘洋洋

（哈尔滨理工大学，山东 荣成 264300）

0 引言

对于机械手的发展，机械手的灵活性、精确性、可控性以及柔顺性决定机器人的性能[1]。传统的机械手由于自由度少的原因，且控制方法和传感器发展不是很成熟，故灵活度和柔顺性并不是很好。因此，通过多自由度和智能算法的机械手是一个发展趋势。另一方面，在火灾、危险工业区和深海探测等危险场合，人们需要设计良好的机械手代替人工，故对机械手的要求和功能的使用越来越严格，因此设计智能多功能机械手是该领域的热点。另一方面，具有多关节和多自由度的机械手应用的领域较为丰富，其中最有代表性的是仿人机械手[2]。它的工作原理是模仿人类手指的运动规律来进行物体的抓取和运动。仿人机械手在医疗、服务和娱乐等企业应用较为广泛[3]。因为该机械手的结构与人类的手相似，因此能灵活、有效的进行人类从事的相关活动。

1 仿人机械手运动学研究

1.1 仿人机械手结构设计

对于人手结构组成，可以设计气动肌腱驱动的机械手，其中机械手含有5个手指和一个手掌，由气动人工肌肉进行控制运动，并且每个肌腱控制一个手指运动，即一根肌肉的一端连接到钢丝绳，支架固定在铰接端的滑轮上，然后再连接到另一根肌肉，以便使滑轮可以驱动关节通过拉伸和伸展来实现运动。另一方面，每个手指关节处有滑轮，通过牵引线绕在关节处来驱动机械手的伸缩。……