多指机械手最小抓持力分析和评价

发布时间：2017-04-03 12:02

  本文关键词：多指机械手最小抓持力分析和评价，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：N个接触点抓持任意形状物体的抓持力求解问题是当前机械手抓持领域所面临的关键性问题之一。本文针对N点抓持任意形状物体时所面临的抓持稳定性问题、最小抓持力求解、验证问题进行了相关研究。提出了抓持稳定性的判断流程,介绍了一种基于物理的最小抓持力计算模型,并通过实验设计证实了该模型能够较好的解决N个接触点抓持任意形状物体时最小抓持力计算的问题。论文的主要内容如下:第一章:对N点抓持任意形状物体时最小抓持力计算及真实性评价问题进行了简单的论述,对国内外学者在该问题所进行的研究进行了简要介绍,分析了目前抓持力计算领域的研究现状和重难点,明确了本论文的研究方法和研究内容。第二章:首先对基于物理的最小抓持力计算模型进行了推导和介绍;其次对多指抓持稳定的判断问题进行了总结和推导,并基于力封闭和形封闭相关理论,明确了抓持封闭性和抓持稳定性之间的关系;最终利用形封闭相关理论,总结出判别三指抓持稳定性的一般性方法及判断流程。第三章:以基于物理的最小抓持力计算模型为研究对象,着重对计算结果的真实性进行研究。搭建了人手以及机械支架抓持力测量平台,进行了一系列抓持力测量实验,通过实验测量值与模型计算值之间的对比,证实了最小抓持力计算模型所计算结果的合理性、真实性和准确性。第四章:将本文提出的基于物理的最小抓持力计算模型与其他抓持力计算模型进行对比评价,通过对相同模型相同抓持点的计算结果之间的比对,从真实性和准确性这两个方面对本文所提出的计算模型进行评价。第五章:介绍了基于物理的力触觉生成算法的计算程序,包括求解关键参数的方法以及抓持力求解的相关步骤,并对软件界面以及界面选项的相关功能进行了简要介绍。第六章:总结与展望。
【关键词】：机械手 抓持力 稳定抓持 真实性 评价
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP241
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 论文的研究背景及意义10-12
• 1.1.1 研究背景10
• 1.1.2 研究意义10-12
• 1.2 机械手抓持力觉生成及其评价的研究现状12-16
• 1.2.1 机械手抓持力触觉生成算法的研究现状12-14
• 1.2.2 机械手抓持力计算方法的评价研究相关14-16
• 1.3 论文的研究目标16
• 1.4 论文的主要内容16-17
• 1.5 本章小结17-18
• 第二章 机械手最小抓持力计算模型及抓持稳定性的判定18-35
• 2.1 引言18
• 2.2 抓持方法和指尖抓持最小力计算模型18-24
• 2.2.1 抓持方式的简述18-19
• 2.2.2 机械手最小抓持力计算模型19-24
• 2.2.2.1 机械手静力抓持最小力计算模型19-22
• 2.2.2.2 机械手抓持物体运动最小力计算模型22-24
• 2.3 抓持规划和稳定抓持的判定24-26
• 2.3.1 形封闭简介24-25
• 2.3.2 力封闭与形封闭的关系25-26
• 2.3.3 抓持封闭性与抓持稳定性的关系26
• 2.4 抓持稳定性的简单判别方法26-33
• 2.4.1 力封闭抓持判断的等价条件26-28
• 2.4.2 严格内力存在的判断28-33
• 2.4.2.1 摩擦扇及汇交多边形29-30
• 2.4.2.2 严格内力存在的条件30-33
• 2.4.2.2.1 摩擦扇存在的条件30-31
• 2.4.2.2.2 内力汇交的条件31-32
• 2.4.2.2.3 内力平衡的条件32-33
• 2.5 抓持稳定性的判定流程33-34
• 2.6 本章小结34-35
• 第三章 机械手最小抓持力计算模型的实验评价研究35-69
• 3.1 引言35
• 3.2 实验平台及实验测试者35-43
• 3.2.1 实验测量设备35-37
• 3.2.2 实验平台的搭建37-39
• 3.2.3 实验平台的平衡和校准39-42
• 3.2.4 实验测试者42-43
• 3.3 实验设计43-52
• 3.3.1 最小力计算模型的实例化43-44
• 3.3.2 实验一44-47
• 3.3.2.1 实验抓取对象44-45
• 3.3.2.2 实验内容45-47
• 3.3.3 实验二47-49
• 3.3.3.1 实验抓取对象47
• 3.3.3.2 实验内容及抓取方式47-49
• 3.3.3.3 实验要求及测量过程49
• 3.3.4 实验三49-52
• 3.3.4.1 实验抓取对象49
• 3.3.4.2 实验内容及抓取方式49-52
• 3.4 实验数据处理及实验结果分析52-68
• 3.4.1 实验数据的处理52-56
• 3.4.2 实验一的结果及对比分析56-60
• 3.4.2.1 理论模型的计算结果56-57
• 3.4.2.2 实验结果及对比分析57-60
• 3.4.3 实验二的数据处理及对比分析60-62
• 3.4.3.1 理论模型的计算结果60-61
• 3.4.3.2 实验结果及对比分析61-62
• 3.4.4 实验三的数据处理及对比分析62-68
• 3.4.4.1 球体旋转的实验数据处理及分析62-68
• 3.4.4.2 非规则形体的实验处理及结果68
• 3.5 本章小结68-69
• 第四章 对比试验及其分析69-80
• 4.1 引言69
• 4.2 与模型一对比及分析69-73
• 4.2.1 计算模型的简介69-71
• 4.2.2 计算实例的对比及分析71-73
• 4.3 与模型二的对比及分析73-76
• 4.3.1 计算模型的简介73-74
• 4.3.2 计算实例对比及分析74-76
• 4.4 与模型三的对比及分析76-79
• 4.4.1 计算模型的简介76-77
• 4.4.2 计算实例对比及分析77-79
• 4.5 本章小结79-80
• 第五章 最小抓持力求解程序设计80-88
• 5.1 引言80
• 5.2 抓持力计算程序功能与结构80
• 5.3 抓持物体的三维虚拟模型介绍80
• 5.4 抓持模型接触点处内法矢的求解80-82
• 5.5 力触觉生成模型的程序求解82-83
• 5.6 力触觉生成模型求解程序的界面83-86
• 5.7 程序计算实例86-87
• 5.8 本章小结87-88
• 第六章 总结与展望88-90
• 6.1 论文的总结88
• 6.2 论文的不足和后续工作88-90
• 参考文献90-94
• 攻读硕士学位期间参加的科研项目和成果94-95
• 致谢95

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  本文关键词：多指机械手最小抓持力分析和评价，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：284264