（答辩稿）佩戴式灵巧手主手机械系统设计（CAD图纸+DOC论文）

格式：RAR

本资源为压缩包，包含以下全套资料（图纸+论文+其他）

半月齿 2.DWG

半月齿.DWG

齿轮支撑.DWG

齿条板1.DWG

齿条板2.DWG

齿条导轮板.DWG

大拇指安装板.DWG

导轮板.DWG

佩戴式灵巧手主手机械系统设计论文.doc

手指部件图.DWG

小齿轮轴.DWG

主手手背.DWG

装配图.dwg （CAD图纸）

仅支持预览图纸，请谨慎下载！

佩戴式灵巧手主手机械系统设计摘要所示。

图.主操作手图.整体由个手指结构组成，共有个自由度，其中拇指部分为个，其余手指各为个，每个手指有个被动自由度，总重量不超过.。

采用线驱动方式，细线通过套管连接到微型电机，通过滑轮的转动拉紧或放松细线，使指关节产生力觉。

手指外骨架为三连杆结构，和指关节起构成闭合的平面四连杆机构，每个指关节上四连杆机构的连杆长度与相应的指关节长度成比例。

这种机械结构有其独特的优点首先，四杆平面机构能由本身形状保证运动副封闭，具有确定的运动规律和传递运动准确的特性其次，可以适应不同操作者的手部尺寸再次，整体结构固定在手背，安装相对容易最后，该主操作手可以对每个指关节施加不同的力。

该主操作手采用了测力传感器和光学增量式角度传感器。

前者由金属应变片和钢片胶结而成，固定于指节上部后者用来测量线缆的移动距离，是种增量式光学编码器，它测量手指关节角位移的理论分辨率可以达到.度。

美国大学人机接口实验室开发了种采用气动元件作为驱动器的主操作手，图为其外观结构。

该主操作手的显著特点是结构非常简单轻巧，采用定制的气动驱动器直接驱动，且不需额外的线缆和滑轮，可以对拇指食指中指无名指分别施加多达的力。

然而，由于手掌内装有驱动器的缘故，使得操作者做抓握运动时手掌并不能实现完整的闭合。

气缸的伸长距离和自身转角由非接触式霍尔元件和红外传感器测得，通过运动学方程可以解算出手指各关节的转角及指尖位置，从而达到对从手运动的映射。

韩国大学的等学者采用超声电机作为驱动器，开发了种可穿戴型主操作手，如图所示。

图.结构原理图它具有与主操作手类似的连杆结构，不同的是没有采用腱传动方式，而是直接把超声电机放置在关节之间作为对应连杆机构的驱动源。

整体结构由个拇指部分和个食指部分组成，分别具有三个和四个力自由度。

超声电机相对于传统直流电机具有许多优点重量轻，响应快，静音运转以及高能量质量比。

超声电机不但具有自由加速减速状态，还具有普通直流电机本身不具有的自锁状态。

这些优点使得它非常适用于小型机器人。

国内北京航空航天大学机器人研究所开发了种数据手套及手臂式触感交互装置，数据手套具有个自由度，由放置在手套五个手指末端的振动器提供触感交互，手臂部分具有个自由度，整个装置可同时提供接触外力和抓握内力。

为了简化结构降低成本和控制难度，该装置并没有完整构建与人手致的结构，因此在触觉表达方面有定的局限性第二章佩戴式灵巧手主手机械系统设计摘要佩戴，灵巧，手主手，机械，系统，设计，毕业设计，全套，图纸.灵巧型触感交互装置的发展研究概况感应手套.具有力反馈的主操作手穿戴型机械手第二章灵巧手主手的设计概述.设计综述.灵巧手主手设计任务第三章灵巧手主手的设计.人手指关节.灵巧手主手指设计被动式灵巧手设计主动式灵巧手设计第四章灵巧手的控制.计算扭矩的模型.控制方法第五章总结与展望.总结.佩戴式灵巧手的展望参考文献致谢附录第章引言.灵巧型触感交互装置的发展研究概况触感交互装置是种与操作者交换信息的机器人。

方面它将操作者的有关运动信息般是手部的作为输入，另方面将虚拟环境或远程控制中从机器人所受的力作用反馈给操作者。

般我们认为灵巧型触感交互装置即为具有力感应的主操作手。

与仅有视觉反馈的系统相比，灵巧型触感交互装置可以指挥从机器人完成更为精确的工作任务，如定位感知物体的质感等，并具有较高的效率。

灵巧型触感交互装置的两大主要功能是主操作手的运动位姿测量和力触觉反馈。

目前，它主要用于两个方面主从控制系统，如精密微操作极端环境中的工作外太空核反应堆等。

二虚拟现实系统，如模拟外科手术游戏以及各种模拟训练。

早期触感交互装置般只应用于主从控制系统，年美国实验室研制的纯机械结构的型主从式遥操作机是最早的应用实例。

随着计算机的发展，智能化虚拟现实及科学可视化促进了触感交互装置应用领域的拓展。

现在，越来越多的触感交互装置应用于虚拟现实领域。

由于人手上拥有最多最丰富的触觉神经，因此目前所研究的触感交互装置大都基于手部结构。

此外，相对人身体其他部位，人手的结构更加复杂，运动更加灵活，这也使得触感交互装置成为机器人研究领域的难点之。

近年来，各式各样的主操作手应运而生，从仅有位置检测的感应手套到兼具位置检测和力触觉反馈的交互装置。