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由于智能仿生手具有重要的实用价值,因此,智能仿生手已成为国内外的重要研究发展方向,并且引起了广大研究学者们的关注。智能仿生手的成功研制,可以给残疾人带来巨大的生活帮助,无论从日常生活还是心理压力,都可以满足残疾人的需求。目前智能仿生手的理论和实践研究虽有了一定的进展,但还未达到人们希望的水平,主要原因是自由度少、动作单一、效率低,重量比较大,携带不便,与自然手的外观差距较大,而且费用昂贵。因此开发符合仿生原理并具有多自由度接近实际人手的机械结构,可以提高效率,并增加使用者的舒适度。本文在智能仿生手虚拟样机开发以及控制假手实现各种手势动作展开研究。(1)为了减少智能仿生手实际物理样机开发设计过程中由于大量实验所带来的不必要的物资和时间耗费,为了提高设计效率,节省物资以及时间,因此本文采用虚拟技术搭建仿真系统,根据自然人手的各种参数,采用Adams虚拟样机技术建立14个自由度的智能仿生手模型,和实际人手一样,除了拇指具有两个关节外,其他手指均具有三个关节,本结构的设计符合正常人手的生理结构,并充分地考虑了仿生性。(2)对智能仿生手动力学模型进行研究并对所设计的动力学模型进行仿真验证。本文主要根据三连杆模型建立智能仿生手各手指的动力学方程,并设计PD控制器和滑模控制器,实现智能仿生手动力学模型的理论仿真,验证所建立的智能仿生手动力学模型的合理性。(3)对智能仿生手的在线实时控制的研究。本文主要针对在Adams虚拟样机中所建立的智能仿生手几何模型和Matlab/Simulink仿真软件中搭建的控制系统,调整参数,通过两个软件的接口实现Adams和Matlab的联合仿真。并结合实验室前期模式识别基础,实现智能仿生手的在线实时系统。对于后期实体样机开发是至关重要的。