CN114603565A - 欠驱动机械臂及其控制方法 - Google Patents

欠驱动机械臂及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114603565A
CN114603565A CN202210504580.2A CN202210504580A CN114603565A CN 114603565 A CN114603565 A CN 114603565A CN 202210504580 A CN202210504580 A CN 202210504580A CN 114603565 A CN114603565 A CN 114603565A
Authority
CN
China
Prior art keywords
joint
mechanical arm
under
actuated mechanical
connecting rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210504580.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114603565B (zh
Inventor
雷成林
矫日华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202210504580.2A priority Critical patent/CN114603565B/zh
Publication of CN114603565A publication Critical patent/CN114603565A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114603565B publication Critical patent/CN114603565B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1612—Programme controls characterised by the hand, wrist, grip control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J17/00—Joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • B25J9/12—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1661—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by task planning, object-oriented languages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本申请属于机械臂技术领域，公开了一种欠驱动机械臂及其控制方法，欠驱动机械臂具有九个关节，其中三个关节分别通过输入轮和输出轮之间的摩擦传动实现与另外三个关节共用驱动源，与传统的每个关节均有一个驱动源的六轴机械臂相比，具有更多的自由度和更大的灵活度，与传统的每个关节均有一个驱动源的九轴机械臂相比，驱动源更少，结构的复杂性更低，成本更低，且当外界作用于机械臂末端的力过大时，输入轮和输出轮之间会相对滑动，从而卸载多余的力，避免由于负载过大而损坏驱动源。

Description

欠驱动机械臂及其控制方法
技术领域
本申请涉及机械臂技术领域，具体而言，涉及一种欠驱动机械臂及其控制方法。
背景技术
现有的机械臂，多是采用全驱动的控制和驱动方式，即机械臂驱动源的数量和自由度的数量相同，但是，当机械臂的自由度增加时，所需要的驱动源的数量也要相应的增加，不仅会增加成本，而且也会使得结构的复杂度大大提高，而且，当外界作用于机械臂末端的力（即负载）过大时，有可能会损坏驱动源。
发明内容
本申请的目的在于提供一种欠驱动机械臂及其控制方法，其驱动源的数量比自由度少，有利于降低成本，且可避免由于负载过大而损坏驱动源。
第一方面，本申请提供了一种欠驱动机械臂，包括六个驱动源、九个关节和九个连杆，九个所述关节分别为第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节、第六关节、第七关节、第八关节、第九关节，九个所述连杆分别为第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第七连杆、第八连杆、第九连杆；六个所述驱动源分别用于驱动所述第一关节、所述第二关节、所述第三关节、所述第四关节、所述第五关节和所述第六关节旋转；
所述第七关节、所述第八关节和所述第九关节均包括输入轮和输出轮，且所述输入轮的周面与所述输出轮的端面相抵，所述输入轮用于通过摩擦力带动所述输出轮转动；
所述第七关节的所述输出轮与所述第七连杆连接，并用于带动所述第七连杆摆动，所述第七关节的所述输入轮由所述第四关节的所述驱动源驱动；
所述第八关节的所述输出轮与所述第八连杆连接，并用于带动所述第八连杆摆动，所述第八关节的所述输入轮由所述第五关节的所述驱动源驱动；
所述第九关节的所述输出轮与所述第九连杆连接，并用于带动所述第九连杆转动，所述第九关节的所述输入轮由所述第六关节的所述驱动源驱动。
采用该结构的欠驱动机械臂，与传统的每个关节均有一个驱动源的六轴机械臂相比，具有更多的自由度和更大的灵活度，与传统的每个关节均有一个驱动源的九轴机械臂相比，驱动源更少，结构的复杂性更低，成本更低，且由于第七关节、第八关节和第九关节通过输入轮和输出轮之间的摩擦实现传动，当外界作用于机械臂末端的力（即负载）过大时，输入轮和输出轮之间会相对滑动，从而卸载多余的力，避免由于负载过大而损坏驱动源。
优选地，属于同一所述关节的所述输入轮和所述输出轮之间的压力可调。
从而可根据实际需要调节输入轮和输出轮之间的压力，以实现输入轮和输出轮之间可的最大传动力矩的调整，提高适用性。
第二方面，本申请提供了一种欠驱动机械臂控制方法，用于对前文所述的欠驱动机械臂进行控制，包括：
基于修正DH法和关节间耦合关系控制所述欠驱动机械臂末端的位姿；
基于关节间的摩擦传动关系控制所述欠驱动机械臂末端对外界的作用力。
从而可实现对驱动源的数量比自由度少的欠驱动机械臂的有效控制。
优选地，所述基于修正DH法和关节间耦合关系控制所述欠驱动机械臂末端的位姿的步骤包括：
根据修正DH法计算各相邻的两根连杆之间的变换矩阵；
根据各相邻的两根连杆之间的变换矩阵计算所述欠驱动机械臂末端的位姿矩阵；
根据所述欠驱动机械臂末端的位姿矩阵和各关节之间的耦合关系，计算所述欠驱动机械臂的位置雅可比矩阵；
根据所述位置雅可比矩阵控制所述欠驱动机械臂末端的位姿。
优选地，所述根据修正DH法计算各相邻的两根连杆之间的变换矩阵的步骤包括：
根据以下公式计算各相邻的两根连杆之间的变换矩阵：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，
Figure 28820DEST_PATH_IMAGE002
为第
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
个连杆相对第
Figure 539436DEST_PATH_IMAGE004
个连杆的变化矩阵，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE005
为cos函数，
Figure 443807DEST_PATH_IMAGE006
为sin函数，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE007
为
Figure 500668DEST_PATH_IMAGE008
轴沿
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE009
轴移动至与
Figure 642936DEST_PATH_IMAGE010
轴相交或重合所需的移动距离，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE011
为
Figure 934240DEST_PATH_IMAGE008
轴绕
Figure 794749DEST_PATH_IMAGE009
轴旋转至与
Figure 728070DEST_PATH_IMAGE010
轴同向所需的转动角度，
Figure 131369DEST_PATH_IMAGE012
为
Figure 718208DEST_PATH_IMAGE009
轴沿
Figure 206959DEST_PATH_IMAGE010
轴移动至与
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE013
轴相交或重合所需的移动距离，
Figure 412812DEST_PATH_IMAGE014
为
Figure 795252DEST_PATH_IMAGE009
轴绕
Figure 693938DEST_PATH_IMAGE010
轴旋转至与
Figure 669984DEST_PATH_IMAGE013
轴同向所需的转动角度。
优选地，所述根据各相邻的两根连杆之间的变换矩阵计算所述欠驱动机械臂末端的位姿矩阵的步骤包括：
根据以下公式计算所述欠驱动机械臂末端的位姿矩阵：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE015
；
其中，
Figure 538583DEST_PATH_IMAGE016
为所述欠驱动机械臂末端的位姿矩阵，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE017
分别为第二连杆相对第一连杆的变化矩阵至第九连杆相对第八连杆的变化矩阵。
优选地，所述各关节之间的耦合关系包括：
第四关节和第七关节之间的耦合关系：
Figure 509950DEST_PATH_IMAGE018
；其中
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE019
为所述第七关节的关节角度，
Figure 313958DEST_PATH_IMAGE020
为所述第四关节的关节角度，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE021
为所述第四关节和所述第七关节之间的耦合系数；
第五关节和第八关节之间的耦合关系：
Figure 636355DEST_PATH_IMAGE022
；其中
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE023
为所述第八关节的关节角度，
Figure 184011DEST_PATH_IMAGE024
为所述第五关节的关节角度，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE025
为所述第五关节和所述第八关节之间的耦合系数；
第六关节和第九关节之间的耦合关系：
Figure 9884DEST_PATH_IMAGE026
；其中
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE027
为所述第九关节的关节角度，
Figure 250373DEST_PATH_IMAGE028
为所述第六关节的关节角度，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE029
为所述第六关节和所述第九关节之间的耦合系数。
优选地，所述根据所述位置雅可比矩阵控制所述欠驱动机械臂末端的位姿的步骤包括：
根据以下模型控制所述欠驱动机械臂末端的位姿：
Figure 528907DEST_PATH_IMAGE030
；
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE031
；
其中，
Figure 4888DEST_PATH_IMAGE032
为所述欠驱动机械臂末端的位姿向量，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE033
为所述欠驱动机械臂末端的速度向量，
Figure 826214DEST_PATH_IMAGE034
为所述欠驱动机械臂的关节角度向量，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE035
为所述欠驱动机械臂的关节角速度向量，
Figure 362237DEST_PATH_IMAGE036
为所述位置雅可比矩阵。
优选地，所述基于关节间的摩擦传动关系控制所述欠驱动机械臂末端对外界的作用力的步骤包括：
获取需要所述欠驱动机械臂末端对外界输出的目标作用力向量；所述目标作用力向量包括三个轴向上的目标作用力分量和三个轴向上的目标力矩分量；
根据所述目标作用力向量获取三个轴向上的目标作用力分量；
若至少一个所述目标作用力分量大于对应轴向的最大作用力，则根据所述对应轴向的最大作用力更新所述目标作用力向量；
根据以下模型控制所述欠驱动机械臂末端对外界的作用力：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE037
；
其中，
Figure 3434DEST_PATH_IMAGE038
为所述目标作用力向量，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE039
为所述位置雅可比矩阵的转置矩阵，
Figure 17526DEST_PATH_IMAGE040
分别为第1至第6个驱动源的输出力矩，
Figure 224517DEST_PATH_IMAGE021
为第四关节（4）和第七关节（7）之间的耦合系数，
Figure 931442DEST_PATH_IMAGE025
为第五关节（5）和第八关节（8）之间的耦合系数，
Figure 325514DEST_PATH_IMAGE029
为第六关节（6）和第九关节（9）之间的耦合系数，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE041
为
Figure 877718DEST_PATH_IMAGE042
轴沿
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE043
轴移动至与
Figure 408056DEST_PATH_IMAGE044
轴相交或重合所需的移动距离。
优选地，所述若至少一个所述目标作用力分量大于对应轴向的最大作用力，则根据所述对应轴向的最大作用力更新所述目标作用力向量的步骤包括：
若
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE045
，则使
Figure 285883DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE047
，其中，
Figure 167251DEST_PATH_IMAGE048
为所述欠驱动机械臂末端X轴向的目标作用力分量，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE049
为所述欠驱动机械臂末端X轴向的目标力矩分量，
Figure 517287DEST_PATH_IMAGE050
为所述欠驱动机械臂末端X轴向的最大作用力，且
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 292345DEST_PATH_IMAGE052
为第九关节（9）的最大力矩；
若
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE053
，则使
Figure 685280DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE055
，其中，
Figure 178578DEST_PATH_IMAGE056
为所述欠驱动机械臂末端Y轴向的目标作用力分量，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE057
为所述欠驱动机械臂末端Y轴向的目标力矩分量，
Figure 213530DEST_PATH_IMAGE058
为所述欠驱动机械臂末端Y轴向的最大作用力，且
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE059
，
Figure 843095DEST_PATH_IMAGE060
为第八关节（8）的最大力矩；
若
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE061
，则使
Figure 531565DEST_PATH_IMAGE062
，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE063
，其中，
Figure 387525DEST_PATH_IMAGE064
为所述欠驱动机械臂末端Z轴向的目标作用力分量，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE065
为所述欠驱动机械臂末端Z轴向的目标力矩分量，
Figure 85223DEST_PATH_IMAGE066
为所述欠驱动机械臂末端Z轴向的最大作用力，且
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE067
，
Figure 569294DEST_PATH_IMAGE068
为第七关节（7）的最大力矩。
有益效果：
本申请提供的欠驱动机械臂及其控制方法，具有九个关节，其中三个关节分别通过输入轮和输出轮之间的摩擦传动实现与另外三个关节共用驱动源，与传统的每个关节均有一个驱动源的六轴机械臂相比，具有更多的自由度和更大的灵活度，与传统的每个关节均有一个驱动源的九轴机械臂相比，驱动源更少，结构的复杂性更低，成本更低，且当外界作用于机械臂末端的力过大时，输入轮和输出轮之间会相对滑动，从而卸载多余的力，避免由于负载过大而损坏驱动源。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请了解。
附图说明
图1为本申请实施例提供的欠驱动机械臂的结构示意图。
图2为输入轮和输出轮之间连接结构图。
图3为本申请实施例提供的欠驱动机械臂控制方法的流程图。
标号说明：1、第一关节；2、第二关节；3、第三关节；4、第四关节；5、第五关节；6、第六关节；7、第七关节；8、第八关节；9、第九关节；10、第一连杆；11、第二连杆；12、第三连杆；13、第四连杆；14、第五连杆；15、第六连杆；16、第七连杆；17、第八连杆；18、第九连杆；19、输入轮；1901、输入轮轴；20、输出轮；2001、输出轮轴。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1-2，本申请一些实施例中的一种欠驱动机械臂，包括六个驱动源、九个关节和九个连杆，九个关节分别为第一关节1、第二关节2、第三关节3、第四关节4、第五关节5、第六关节6、第七关节7、第八关节8、第九关节9，九个连杆分别为第一连杆10、第二连杆11、第三连杆12、第四连杆13、第五连杆14、第六连杆15、第七连杆16、第八连杆17、第九连杆18；六个驱动源分别用于驱动第一关节1、第二关节2、第三关节3、第四关节4、第五关节5和第六关节6旋转；
第七关节7、第八关节8和第九关节9均包括输入轮19和输出轮20，且该输入轮19的周面与该输出轮20的端面相抵，该输入轮19用于通过摩擦力带动该输出轮20转动；
第七关节7的输出轮20与第七连杆16连接，并用于带动第七连杆16摆动，第七关节7的输入轮19由第四关节4的驱动源驱动；
第八关节8的输出轮20与第八连杆17连接，并用于带动第八连杆17摆动，第八关节8的输入轮19由第五关节5的驱动源驱动；
第九关节9的输出轮20与第九连杆18连接，并用于带动第九连杆18转动，第九关节9的输入轮19由第六关节6的驱动源驱动。
采用该结构的欠驱动机械臂，与传统的每个关节均有一个驱动源的六轴机械臂相比，具有更多的自由度和更大的灵活度，与传统的每个关节均有一个驱动源的九轴机械臂相比，驱动源更少，结构的复杂性更低，成本更低，且由于第七关节7、第八关节8和第九关节9通过输入轮19和输出轮20之间的摩擦实现传动，当外界作用于机械臂末端的力（即负载）过大时，输入轮19和输出轮20之间会相对滑动，从而卸载多余的力，避免由于负载过大而损坏驱动源。
在本实施例中，见图2，属于同一关节的输入轮19和输出轮20的轴线互相垂直。进一步地，输入轮19为圆柱状，输出轮20与输入轮19相抵的端面为垂直于输出轮20的轴线的平面，从而输入轮19的周面与输出轮20的端面之间接触为线接触，可提高传动的可靠性（与点接触方式相比，可靠性更高）。但不限于此。
优选地，属于同一关节的输入轮19和输出轮20之间的压力可调。从而可根据实际需要调节输入轮19和输出轮20之间的压力，进而调节输入轮19和输出轮20之间的最大摩擦力，以实现输入轮19和输出轮20之间可的最大传动力矩的调整，提高适用性。例如，输出轮20包括一根输出轮轴2001，该输出轮轴2001与对应的连杆连接，该输出轮轴2001包括两个轴段，分别为第一轴段和第二轴段，其中第一轴段的一端与输出轮20固定连接，另一端设置有螺纹孔，第二轴段的一端设置有与该螺纹孔相适配的螺纹部，另一端与对应的连杆连接，该螺纹部与该螺纹孔螺纹连接并通过锁定螺钉锁定；从而通过使第一轴段和第二轴段相对转动可调节输出轮轴2001的长度以调节输入轮19和输出轮20之间的压力，调节好后通过锁定螺钉锁定即可。但实现输入轮19和输出轮20之间的压力可调的结构不限于此。
其中，驱动源为电机，输入轮19与对应的电机之间驱动连接，例如输入轮19与对应的电机的输出轴连接，或通过驱动机构连接。
优选地，属于同一关节的输入轮19和输出轮20之间的传动比可调。例如，从而可根据实际需要调节输入轮19和输出轮20之间的传动比，进而调节输入轮19和输出轮20之间的耦合系数，进一步提高适用性。例如，输入轮19包括一根输入轮轴1901，该输入轮轴1901与对应的驱动源驱动连接，该输入轮轴1901包括两个轴段，分别为第三轴段和第四轴段，其中第三轴段的一端与输入轮19固定连接，另一端设置有螺纹孔，第四轴段的一端设置有与该螺纹孔相适配的螺纹部，另一端与对应的驱动源驱动连接，该螺纹部与该螺纹孔螺纹连接并通过锁定螺钉锁定；从而通过使第三轴段和第四轴段相对转动可调节输入轮轴1901的长度以调节输入轮19和输出轮20的接触点在输出轮20的径向位置，从而实现传动比的调节，调节好后通过锁定螺钉锁定即可。但实现输入轮19和输出轮20之间的传动比可调的结构不限于此。
请参考图3，本申请提供了一种欠驱动机械臂控制方法，用于对前文的欠驱动机械臂进行控制，包括：
A1.基于修正DH法和关节间耦合关系控制欠驱动机械臂末端的位姿；
A2.基于关节间的摩擦传动关系控制欠驱动机械臂末端对外界的作用力。
从而可实现对驱动源的数量比自由度少的欠驱动机械臂的有效控制。
具体地，基于修正DH法和关节间耦合关系控制欠驱动机械臂末端的位姿的步骤包括：
根据修正DH法计算各相邻的两根连杆之间的变换矩阵；
根据各相邻的两根连杆之间的变换矩阵计算欠驱动机械臂末端的位姿矩阵；
根据欠驱动机械臂末端的位姿矩阵和各关节之间的耦合关系，计算欠驱动机械臂的位置雅可比矩阵；
根据位置雅可比矩阵控制欠驱动机械臂末端的位姿。
其中，根据修正DH法计算各相邻的两根连杆之间的变换矩阵的步骤包括：
根据以下公式计算各相邻的两根连杆之间的变换矩阵：
Figure DEST_PATH_IMAGE069
；
其中，
Figure 569611DEST_PATH_IMAGE002
为第
Figure 37501DEST_PATH_IMAGE003
个连杆相对第
Figure 945415DEST_PATH_IMAGE004
个连杆的变化矩阵，
Figure 424937DEST_PATH_IMAGE005
为cos函数，
Figure 251948DEST_PATH_IMAGE006
为sin函数，
Figure 82501DEST_PATH_IMAGE007
为
Figure 262946DEST_PATH_IMAGE008
轴沿
Figure 987189DEST_PATH_IMAGE009
轴移动至与
Figure 860467DEST_PATH_IMAGE010
轴相交或重合所需的移动距离，
Figure 178316DEST_PATH_IMAGE011
为
Figure 21507DEST_PATH_IMAGE008
轴绕
Figure 741201DEST_PATH_IMAGE009
轴旋转至与
Figure 785380DEST_PATH_IMAGE010
轴同向所需的转动角度，
Figure 449580DEST_PATH_IMAGE012
为
Figure 237407DEST_PATH_IMAGE009
轴沿
Figure 811608DEST_PATH_IMAGE010
轴移动至与
Figure 26689DEST_PATH_IMAGE013
轴相交或重合所需的移动距离，
Figure 912605DEST_PATH_IMAGE014
为
Figure 504124DEST_PATH_IMAGE009
轴绕
Figure 932831DEST_PATH_IMAGE010
轴旋转至与
Figure 443447DEST_PATH_IMAGE013
轴同向所需的转动角度。
需要说明的是，每个关节处均根据修正DH法设置对应的关节坐标系，对于第
Figure 957605DEST_PATH_IMAGE070
关节（
Figure DEST_PATH_IMAGE071
）的关节坐标系，其三个坐标轴分别为
Figure 946289DEST_PATH_IMAGE072
轴、
Figure DEST_PATH_IMAGE073
轴和
Figure 698345DEST_PATH_IMAGE074
轴（即前文的
Figure 645441DEST_PATH_IMAGE009
轴、
Figure 646895DEST_PATH_IMAGE008
轴分别为第
Figure 314637DEST_PATH_IMAGE004
关节的关节坐标系的
Figure DEST_PATH_IMAGE075
轴和
Figure 317271DEST_PATH_IMAGE076
轴，前文的
Figure 45056DEST_PATH_IMAGE013
轴、
Figure 658439DEST_PATH_IMAGE010
轴分别为第
Figure 129872DEST_PATH_IMAGE003
关节的关节坐标系的
Figure 387678DEST_PATH_IMAGE075
轴和
Figure 410998DEST_PATH_IMAGE076
轴）。
其中，根据各相邻的两根连杆之间的变换矩阵计算欠驱动机械臂末端的位姿矩阵的步骤包括：
根据以下公式计算欠驱动机械臂末端的位姿矩阵：
Figure 121465DEST_PATH_IMAGE015
；
其中，
Figure 396588DEST_PATH_IMAGE016
为欠驱动机械臂末端的位姿矩阵，
Figure 633535DEST_PATH_IMAGE017
分别为第二连杆11相对第一连杆10的变化矩阵至第九连杆18相对第八连杆17的变化矩阵。
其中，各关节之间的耦合关系包括：
第四关节4和第七关节7之间的耦合关系：
Figure 703122DEST_PATH_IMAGE018
；其中
Figure 166464DEST_PATH_IMAGE019
为第七关节7的关节角度，
Figure 979699DEST_PATH_IMAGE020
为第四关节4的关节角度，
Figure 71152DEST_PATH_IMAGE021
为第四关节4和第七关节7之间的耦合系数；
第五关节5和第八关节8之间的耦合关系：
Figure 311641DEST_PATH_IMAGE022
；其中
Figure 262279DEST_PATH_IMAGE023
为第八关节8的关节角度，
Figure 3839DEST_PATH_IMAGE024
为第五关节5的关节角度，
Figure 825164DEST_PATH_IMAGE025
为第五关节5和第八关节8之间的耦合系数；
第六关节6和第九关节9之间的耦合关系：
Figure 502133DEST_PATH_IMAGE026
；其中
Figure 799123DEST_PATH_IMAGE027
为第九关节9的关节角度，
Figure 688581DEST_PATH_IMAGE028
为第六关节6的关节角度，
Figure 895572DEST_PATH_IMAGE029
为第六关节6和第九关节9之间的耦合系数。
其中，关节之间的耦合系数（
Figure 602497DEST_PATH_IMAGE021
、
Figure 262148DEST_PATH_IMAGE025
、
Figure 955297DEST_PATH_IMAGE029
）与输入轮19和输出轮20之间的连接结构有关，其大小取决于输入轮19和输出轮20之间的传动比。
其中，位置雅可比矩阵的计算过程为现有技术，此处不对其进行详述。
其中，根据位置雅可比矩阵控制欠驱动机械臂末端的位姿的步骤包括：
根据以下模型控制欠驱动机械臂末端的位姿：
Figure 141428DEST_PATH_IMAGE030
；
Figure 160200DEST_PATH_IMAGE031
；
其中，
Figure 41568DEST_PATH_IMAGE032
为欠驱动机械臂末端的位姿向量，
Figure 663042DEST_PATH_IMAGE033
为欠驱动机械臂末端的速度向量，
Figure 579046DEST_PATH_IMAGE034
为欠驱动机械臂的关节角度向量（包括各关节的关节角度），
Figure 503139DEST_PATH_IMAGE035
为欠驱动机械臂的关节角速度向量（包括各关节的关节角速度），
Figure 262017DEST_PATH_IMAGE036
为位置雅可比矩阵。
例如，若需要使欠驱动机械臂末端的位姿向量为目标位姿向量，且需要使欠驱动机械臂末端的速度向量为目标速度向量，则可把目标位姿向量代入
Figure 562548DEST_PATH_IMAGE032
，把目标速度向量代入
Figure 333058DEST_PATH_IMAGE033
，并求解上述模型的公式得到各关节的关节角度和关节角速度，进而根据计算结果控制各关节转动。
其中，基于关节间的摩擦传动关系控制欠驱动机械臂末端对外界的作用力的步骤包括：
获取需要欠驱动机械臂末端对外界输出的目标作用力向量；该目标作用力向量包括三个轴向的目标作用力分量和三个轴向的目标力矩分量；
根据目标作用力向量获取三个轴向上的目标作用力分量；
若至少一个目标作用力分量大于对应轴向的最大作用力，则根据对应轴向的最大作用力更新目标作用力向量；
根据以下模型控制欠驱动机械臂末端对外界的作用力：
Figure 552687DEST_PATH_IMAGE037
（1）；
其中，
Figure 674227DEST_PATH_IMAGE038
为目标作用力向量，
Figure 512870DEST_PATH_IMAGE039
为位置雅可比矩阵的转置矩阵，
Figure 403465DEST_PATH_IMAGE040
分别为第1至第6个驱动源的输出力矩，
Figure 793995DEST_PATH_IMAGE021
为第四关节4和第七关节7之间的耦合系数，
Figure 793044DEST_PATH_IMAGE025
为第五关节5和第八关节8之间的耦合系数，
Figure 435378DEST_PATH_IMAGE029
为第六关节6和第九关节9之间的耦合系数，
Figure 180480DEST_PATH_IMAGE041
为
Figure 7491DEST_PATH_IMAGE042
轴沿
Figure 838044DEST_PATH_IMAGE043
轴移动至与
Figure 752910DEST_PATH_IMAGE044
轴相交或重合所需的移动距离。
即通过求解上述公式（1），得到
Figure 760310DEST_PATH_IMAGE040
，从而根据计算结果控制各驱动源输出对应的力矩，最终使欠驱动机械臂末端对外界的作用力为
Figure 633588DEST_PATH_IMAGE038
。
其中，关节间的摩擦传动关系包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE077
（2）；
其中，
Figure 544912DEST_PATH_IMAGE078
分别为第四关节4到第九关节9的力矩。
欠驱动机械臂末端对外界的作用力可通过以下公式计算得到：
Figure DEST_PATH_IMAGE079
（3）；
Figure 263469DEST_PATH_IMAGE080
（4）；
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE081
为欠驱动机械臂末端对外界的作用力（包括三个轴向的作用力分量和三个轴向的力矩分量），
Figure 576639DEST_PATH_IMAGE082
分别为第一关节1到第三关节3的力矩。结合公式（2）-（4），并用使
Figure 620818DEST_PATH_IMAGE081
等于
Figure 425963DEST_PATH_IMAGE038
，即可得到公式（1）。
其中，可直接从目标作用力向量提取得到三个轴向上的目标作用力分量。
其中，若至少一个目标作用力分量大于对应轴向的最大作用力，则根据对应轴向的最大作用力更新目标作用力向量的步骤包括：
若
Figure 72845DEST_PATH_IMAGE045
，则使
Figure 647046DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 862127DEST_PATH_IMAGE047
，其中，
Figure 13622DEST_PATH_IMAGE048
为欠驱动机械臂末端X轴向的目标作用力分量，
Figure 339561DEST_PATH_IMAGE049
为欠驱动机械臂末端X轴向的目标力矩分量，
Figure 768269DEST_PATH_IMAGE050
为欠驱动机械臂末端X轴向的最大作用力，且
Figure 278885DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 793042DEST_PATH_IMAGE052
为第九关节9的最大力矩（该
Figure 922673DEST_PATH_IMAGE052
与第九关节9的输入轮19和输出轮20之间的摩擦系数、压力以及输入轮19和输出轮20的接触位置离该输出轮20中心的径向距离有关）；
若
Figure 330520DEST_PATH_IMAGE053
，则使
Figure 152983DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure 888857DEST_PATH_IMAGE055
，其中，
Figure 681233DEST_PATH_IMAGE056
为欠驱动机械臂末端Y轴向的目标作用力分量，
Figure 84532DEST_PATH_IMAGE057
为欠驱动机械臂末端Y轴向的目标力矩分量，
Figure 77896DEST_PATH_IMAGE058
为欠驱动机械臂末端Y轴向的最大作用力，且
Figure 160122DEST_PATH_IMAGE059
，
Figure 897134DEST_PATH_IMAGE060
为第八关节8的最大力矩（该
Figure 154940DEST_PATH_IMAGE060
与第八关节8的输入轮19和输出轮20之间的摩擦系数、压力以及输入轮19和输出轮20的接触位置离该输出轮20中心的径向距离有关）；
若
Figure 912680DEST_PATH_IMAGE061
，则使
Figure 888726DEST_PATH_IMAGE062
，
Figure 163850DEST_PATH_IMAGE063
，其中，
Figure 276162DEST_PATH_IMAGE064
为欠驱动机械臂末端Z轴向的目标作用力分量，
Figure 735963DEST_PATH_IMAGE065
为欠驱动机械臂末端Z轴向的目标力矩分量，
Figure 668146DEST_PATH_IMAGE066
为欠驱动机械臂末端Z轴向的最大作用力，且
Figure 746961DEST_PATH_IMAGE067
，
Figure 103993DEST_PATH_IMAGE068
为第七关节的最大力矩（该
Figure 78902DEST_PATH_IMAGE068
与第七关节7的输入轮19和输出轮20之间的摩擦系数、压力以及输入轮19和输出轮20的接触位置离该输出轮20中心的径向距离有关）。
可见，目标作用力向量可表示为：
Figure DEST_PATH_IMAGE083
。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种欠驱动机械臂，包括六个驱动源、九个关节和九个连杆，九个所述关节分别为第一关节（1）、第二关节（2）、第三关节（3）、第四关节（4）、第五关节（5）、第六关节（6）、第七关节（7）、第八关节（8）、第九关节（9），九个所述连杆分别为第一连杆（10）、第二连杆（11）、第三连杆（12）、第四连杆（13）、第五连杆（14）、第六连杆（15）、第七连杆（16）、第八连杆（17）、第九连杆（18）；六个所述驱动源分别用于驱动所述第一关节（1）、所述第二关节（2）、所述第三关节（3）、所述第四关节（4）、所述第五关节（5）和所述第六关节（6）旋转；其特征在于，
所述第七关节（7）、所述第八关节（8）和所述第九关节（9）均包括输入轮（19）和输出轮（20），且所述输入轮（19）的周面与所述输出轮（20）的端面相抵，所述输入轮（19）用于通过摩擦力带动所述输出轮（20）转动；
所述第七关节（7）的所述输出轮（20）与所述第七连杆（16）连接，并用于带动所述第七连杆（16）摆动，所述第七关节（7）的所述输入轮（19）由所述第四关节（4）的所述驱动源驱动；
所述第八关节（8）的所述输出轮（20）与所述第八连杆（17）连接，并用于带动所述第八连杆（17）摆动，所述第八关节（8）的所述输入轮（19）由所述第五关节（5）的所述驱动源驱动；
所述第九关节（9）的所述输出轮（20）与所述第九连杆（18）连接，并用于带动所述第九连杆（18）转动，所述第九关节（9）的所述输入轮（19）由所述第六关节（6）的所述驱动源驱动。
2.根据权利要求1所述的欠驱动机械臂，其特征在于，属于同一所述关节的所述输入轮（19）和所述输出轮（20）之间的压力可调。
3.一种欠驱动机械臂控制方法，其特征在于，用于对权利要求1-2任一项所述的欠驱动机械臂进行控制，包括：
基于修正DH法和关节间耦合关系控制所述欠驱动机械臂末端的位姿；
基于关节间的摩擦传动关系控制所述欠驱动机械臂末端对外界的作用力。
4.根据权利要求3所述的欠驱动机械臂控制方法，其特征在于，所述基于修正DH法和关节间耦合关系控制所述欠驱动机械臂末端的位姿的步骤包括：
根据修正DH法计算各相邻的两根连杆之间的变换矩阵；
根据各相邻的两根连杆之间的变换矩阵计算所述欠驱动机械臂末端的位姿矩阵；
根据所述欠驱动机械臂末端的位姿矩阵和各关节之间的耦合关系，计算所述欠驱动机械臂的位置雅可比矩阵；
根据所述位置雅可比矩阵控制所述欠驱动机械臂末端的位姿。
5.根据权利要求4所述的欠驱动机械臂控制方法，其特征在于，所述根据修正DH法计算各相邻的两根连杆之间的变换矩阵的步骤包括：
根据以下公式计算各相邻的两根连杆之间的变换矩阵：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，
Figure 471786DEST_PATH_IMAGE002
为第
Figure DEST_PATH_IMAGE003
个连杆相对第
Figure 557554DEST_PATH_IMAGE004
个连杆的变化矩阵，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
为cos函数，
Figure 237934DEST_PATH_IMAGE006
为sin函数，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为
Figure 242799DEST_PATH_IMAGE008
轴沿
Figure DEST_PATH_IMAGE009
轴移动至与
Figure 8630DEST_PATH_IMAGE010
轴相交或重合所需的移动距离，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为
Figure 163667DEST_PATH_IMAGE008
轴绕
Figure 964133DEST_PATH_IMAGE009
轴旋转至与
Figure 546424DEST_PATH_IMAGE010
轴同向所需的转动角度，
Figure 206076DEST_PATH_IMAGE012
为
Figure 41437DEST_PATH_IMAGE009
轴沿
Figure 102934DEST_PATH_IMAGE010
轴移动至与
Figure DEST_PATH_IMAGE013
轴相交或重合所需的移动距离，
Figure 715181DEST_PATH_IMAGE014
为
Figure 330970DEST_PATH_IMAGE009
轴绕
Figure 218024DEST_PATH_IMAGE010
轴旋转至与
Figure 868448DEST_PATH_IMAGE013
轴同向所需的转动角度。
6.根据权利要求5所述的欠驱动机械臂控制方法，其特征在于，所述根据各相邻的两根连杆之间的变换矩阵计算所述欠驱动机械臂末端的位姿矩阵的步骤包括：
根据以下公式计算所述欠驱动机械臂末端的位姿矩阵：
Figure DEST_PATH_IMAGE015
；
其中，
Figure 651596DEST_PATH_IMAGE016
为所述欠驱动机械臂末端的位姿矩阵，
Figure DEST_PATH_IMAGE017
分别为第二连杆（11）相对第一连杆（10）的变化矩阵至第九连杆（18）相对第八连杆（17）的变化矩阵。
7.根据权利要求4所述的欠驱动机械臂控制方法，其特征在于，所述各关节之间的耦合关系包括：
第四关节（4）和第七关节（7）之间的耦合关系：
Figure 879315DEST_PATH_IMAGE018
；其中
Figure DEST_PATH_IMAGE019
为所述第七关节（7）的关节角度，
Figure 648688DEST_PATH_IMAGE020
为所述第四关节（4）的关节角度，
Figure DEST_PATH_IMAGE021
为所述第四关节（4）和所述第七关节（7）之间的耦合系数；
第五关节（5）和第八关节（8）之间的耦合关系：
Figure 278252DEST_PATH_IMAGE022
；其中
Figure DEST_PATH_IMAGE023
为所述第八关节（8）的关节角度，
Figure 232302DEST_PATH_IMAGE024
为所述第五关节（5）的关节角度，
Figure DEST_PATH_IMAGE025
为所述第五关节（5）和所述第八关节（8）之间的耦合系数；
第六关节（6）和第九关节（9）之间的耦合关系：
Figure 557104DEST_PATH_IMAGE026
；其中
Figure DEST_PATH_IMAGE027
为所述第九关节（9）的关节角度，
Figure 254802DEST_PATH_IMAGE028
为所述第六关节（6）的关节角度，
Figure DEST_PATH_IMAGE029
为所述第六关节（6）和所述第九关节（9）之间的耦合系数。
8.根据权利要求4所述的欠驱动机械臂控制方法，其特征在于，所述根据所述位置雅可比矩阵控制所述欠驱动机械臂末端的位姿的步骤包括：
根据以下模型控制所述欠驱动机械臂末端的位姿：
Figure 738872DEST_PATH_IMAGE030
；
Figure DEST_PATH_IMAGE031
；
其中，
Figure 863823DEST_PATH_IMAGE032
为所述欠驱动机械臂末端的位姿向量，
Figure DEST_PATH_IMAGE033
为所述欠驱动机械臂末端的速度向量，
Figure 675921DEST_PATH_IMAGE034
为所述欠驱动机械臂的关节角度向量，
Figure DEST_PATH_IMAGE035
为所述欠驱动机械臂的关节角速度向量，
Figure 911731DEST_PATH_IMAGE036
为所述位置雅可比矩阵。
9.根据权利要求4所述的欠驱动机械臂控制方法，其特征在于，所述基于关节间的摩擦传动关系控制所述欠驱动机械臂末端对外界的作用力的步骤包括：
获取需要所述欠驱动机械臂末端对外界输出的目标作用力向量；所述目标作用力向量包括三个轴向上的目标作用力分量和三个轴向上的目标力矩分量；
根据所述目标作用力向量获取三个轴向上的目标作用力分量；
若至少一个所述目标作用力分量大于对应轴向的最大作用力，则根据所述对应轴向的最大作用力更新所述目标作用力向量；
根据以下模型控制所述欠驱动机械臂末端对外界的作用力：
Figure DEST_PATH_IMAGE037
；
其中，
Figure 250308DEST_PATH_IMAGE038
为所述目标作用力向量，
Figure DEST_PATH_IMAGE039
为所述位置雅可比矩阵的转置矩阵，
Figure 546160DEST_PATH_IMAGE040
分别为第1至第6个驱动源的输出力矩，
Figure 376713DEST_PATH_IMAGE021
为第四关节（4）和第七关节（7）之间的耦合系数，
Figure 822738DEST_PATH_IMAGE025
为第五关节（5）和第八关节（8）之间的耦合系数，
Figure 546980DEST_PATH_IMAGE029
为第六关节（6）和第九关节（9）之间的耦合系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE041
为
Figure 889100DEST_PATH_IMAGE042
轴沿
Figure DEST_PATH_IMAGE043
轴移动至与
Figure 534845DEST_PATH_IMAGE044
轴相交或重合所需的移动距离。
10.根据权利要求9所述的欠驱动机械臂控制方法，其特征在于，所述若至少一个所述目标作用力分量大于对应轴向的最大作用力，则根据所述对应轴向的最大作用力更新所述目标作用力向量的步骤包括：
若
Figure DEST_PATH_IMAGE045
，则使
Figure 378036DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure DEST_PATH_IMAGE047
，其中，
Figure 832151DEST_PATH_IMAGE048
为所述欠驱动机械臂末端X轴向的目标作用力分量，
Figure DEST_PATH_IMAGE049
为所述欠驱动机械臂末端X轴向的目标力矩分量，
Figure 475665DEST_PATH_IMAGE050
为所述欠驱动机械臂末端X轴向的最大作用力，且
Figure DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 608706DEST_PATH_IMAGE052
为第九关节（9）的最大力矩；
若
Figure DEST_PATH_IMAGE053
，则使
Figure 130955DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure DEST_PATH_IMAGE055
，其中，
Figure 298631DEST_PATH_IMAGE056
为所述欠驱动机械臂末端Y轴向的目标作用力分量，
Figure DEST_PATH_IMAGE057
为所述欠驱动机械臂末端Y轴向的目标力矩分量，
Figure 107187DEST_PATH_IMAGE058
为所述欠驱动机械臂末端Y轴向的最大作用力，且
Figure DEST_PATH_IMAGE059
，
Figure 993103DEST_PATH_IMAGE060
为第八关节（8）的最大力矩；
若
Figure DEST_PATH_IMAGE061
，则使
Figure 53463DEST_PATH_IMAGE062
，
Figure DEST_PATH_IMAGE063
，其中，
Figure 341225DEST_PATH_IMAGE064
为所述欠驱动机械臂末端Z轴向的目标作用力分量，
Figure DEST_PATH_IMAGE065
为所述欠驱动机械臂末端Z轴向的目标力矩分量，
Figure 461628DEST_PATH_IMAGE066
为所述欠驱动机械臂末端Z轴向的最大作用力，且
Figure DEST_PATH_IMAGE067
，
Figure 569261DEST_PATH_IMAGE068
为第七关节（7）的最大力矩。
CN202210504580.2A 2022-05-10 2022-05-10 欠驱动机械臂及其控制方法 Active CN114603565B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210504580.2A CN114603565B (zh) 2022-05-10 2022-05-10 欠驱动机械臂及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210504580.2A CN114603565B (zh) 2022-05-10 2022-05-10 欠驱动机械臂及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114603565A true CN114603565A (zh) 2022-06-10
CN114603565B CN114603565B (zh) 2022-08-02

Family

ID=81870112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210504580.2A Active CN114603565B (zh) 2022-05-10 2022-05-10 欠驱动机械臂及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114603565B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5377310A (en) * 1992-04-03 1994-12-27 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Controlling under-actuated robot arms using a high speed dynamics
CN103495977A (zh) * 2013-09-29 2014-01-08 北京航空航天大学 一种6r型工业机器人负载识别方法
CN106553179A (zh) * 2015-09-24 2017-04-05 褚秀清 一种基于非完整约束的次驱动机械手
CN108127653A (zh) * 2017-12-29 2018-06-08 武汉理工大学 一种欠驱动多关节机械臂
CN108942894A (zh) * 2018-09-05 2018-12-07 燕山大学 串联九自由度喷涂机器人
CN109941237A (zh) * 2019-04-09 2019-06-28 唐山百川智能机器股份有限公司 转向架转盘用摩擦轮传动机构
CN111618859A (zh) * 2020-06-03 2020-09-04 甘博涵 一种对于静止或低速工况下机械臂高精度力反馈的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5377310A (en) * 1992-04-03 1994-12-27 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Controlling under-actuated robot arms using a high speed dynamics
CN103495977A (zh) * 2013-09-29 2014-01-08 北京航空航天大学 一种6r型工业机器人负载识别方法
CN106553179A (zh) * 2015-09-24 2017-04-05 褚秀清 一种基于非完整约束的次驱动机械手
CN108127653A (zh) * 2017-12-29 2018-06-08 武汉理工大学 一种欠驱动多关节机械臂
CN108942894A (zh) * 2018-09-05 2018-12-07 燕山大学 串联九自由度喷涂机器人
CN109941237A (zh) * 2019-04-09 2019-06-28 唐山百川智能机器股份有限公司 转向架转盘用摩擦轮传动机构
CN111618859A (zh) * 2020-06-03 2020-09-04 甘博涵 一种对于静止或低速工况下机械臂高精度力反馈的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
任泽宇: "PAA型欠驱动机械位置控制及轨迹跟踪方法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114603565B (zh) 2022-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gogu Structural synthesis of fully-isotropic translational parallel robots via theory of linear transformations
JP2019513568A (ja) 可変剛性直列弾性アクチュエータ
JPS5890492A (ja) 割りボ−ル形手首マニピユレ−タ−を有するロボツト腕装置
Togawa et al. Study on three-dimensional active cord mechanism: development of ACM-R2
CN102501246B (zh) 三驱动可扩展机械臂
US20110130212A1 (en) Variable Axial-Angle Coupling
US20230311341A1 (en) Gripper mechanism
CN101590650B (zh) 解耦的三转动自由度并联机构
CN114603565B (zh) 欠驱动机械臂及其控制方法
Gao et al. Type synthesis of 3-DOF reducible translational mechanisms
CN106625591B (zh) 一种三平两转五自由度并联机构
CN113950395A (zh) 连杆致动装置
CN206967494U (zh) 一种基于平动并联机构的六自由度机械臂
US20120094775A1 (en) Universal joint mechanism
CN113305876B (zh) 高冗余度柔顺机器人关节、机器人、关节结构
CN212578642U (zh) 一种具有扭转柔性的机器人关节
Cheon et al. Development of an underactuated robotic hand using differential gear mechanism
CN111360786B (zh) 一种七自由度串并混联的机械臂构型和机械臂
CN211103992U (zh) 一种弹簧槽式串联弹性驱动器
CN108274483A (zh) 一种单驱动形状自适应机械手指
WO2017144954A1 (en) Six degrees of freedom parallel mechanism
CN109849047B (zh) 一种具有可控刚度的机械臂关节
CN112606035A (zh) 一种三自由度机器人颈部装置及工作方法
Gogu Fully-isotropic parallel robots with four degrees of freedom T2R2-type
CN106695766B (zh) 一种基于抓取并联机构的六自由度并联装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant