基于气动柔性驱动器的三自由度手指指端输出力特牲研究

中国机械工程 ›› 2014, Vol. 25 ›› Issue (11): 1438-1442.

基于气动柔性驱动器的三自由度手指指端输出力特牲研究

钱少明1;王志恒2;杨庆华2

1.浙江工业大学之江学院, 杭州,310024
2.浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室,杭州,310014

出版日期:2014-06-10 发布日期:2014-06-23
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（51075363）；中国博士后科学基金资助项目（2012M511385）；浙江省自然科学基金杰出青年团队资助项目（R1090674）

Research on Fingertip Output Force Characteristics of 3-DOF Finger Based on FPA

Qian Shaoming1;Wang zhiheng2;Yang Qinghua2

1.Zhijiang College of Zhejiang University of Technology,Hangzhou,310024
2.Key Laboratory of E&M,Ministry of Education & Zhejiang Province,Zhejiang University of Technology,Hangzhou,310014

Online:2014-06-10 Published:2014-06-23
Supported by:
National Natural Science Foundation of China（No. 51075363）;Supported by China Postdoctoral Science Foundation（No. 2012M511385）

摘要/Abstract

摘要：

三自由度手指由3个气动柔性弯曲关节串联而成,弯曲关节由气动柔性驱动器 ( FPA)驱动。关节驱动力矩的大小取决于各个关节FPA内腔中的压缩气体压力的大小。推导了手指运动学方程及力雅可比矩阵,分析了手指指端受力状况,建立了指端输出力与各个内腔气体压力增值之间的映射关系。对手指指端输出力进行了仿真研究和实验研究,实验结果与力模型结果基本吻合。

关键词: 气动柔性驱动器;弯曲关节;三自由度手指, 指端力模型

Abstract:

A 3-DOF finger consisted of three flexible pneumatic bending joints, the bending joint was driven directly by a FPA, the joint torque was decided by the value of the compressed air in the FPA. The kinematics and Jacobin matrix of the finger were educed herein. The statics of the finger was analyzed, and then static model about fingertip force and the value of the pressured air in FPA was built. Experiments were carried out to verify the statics model. It is concluded from theoretical and experimental results that the experimental force value matches with the simulation force value basically.

Key words: flexible pneumatic actuator(FPA), bending joint, 3-DOF finger, static model about fingertip force

中图分类号:

TP24

钱少明, 王志恒, 杨庆华. 基于气动柔性驱动器的三自由度手指指端输出力特牲研究[J]. 中国机械工程, 2014, 25(11): 1438-1442.

Qian Shaoming, Wang zhiheng, Yang Qinghua. Research on Fingertip Output Force Characteristics of 3-DOF Finger Based on FPA[J]. China Mechanical Engineering, 2014, 25(11): 1438-1442.

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