五指仿人灵巧手DLR-HITII

1、许守培13721131参考文献1.Incremental Learning Control of the DLR-HIT-Hand II during Interaction Tasks September 4, 20102.Experimental Study on Impedance Control for the Five-Finger Dexterous Robot Hand DLR-HIT II October 18-22, 20103.High-Performance Anthropomorphic Robot Hand With Grasping-Force-Magnificat

2、ion Mechanism JUNE 20114.Five-finger Dextrous Robot Hand DLR/HIT Hand II. (Deutsches Zentrum fr Luft- und Raumfahrt &Harbin Institute of Technology)5.FPGA based Hardware Architecture for HIT/DLR Hand 主要内容简介一、仿人手概述二、仿人手结构（盘式电机、谐波减速器、 同步齿形带、传感器等）三、仿人手的控制系统一、仿人手概述气压驱动：Utah/MIT;Shadow电驱动动：形状记忆合金驱动：H

3、itachi腱传动：早期手如Salisbury,Utah/MIT, UB, DIST, DLR-I齿轮传动：DLR/HIT按驱动类型分1.仿人手的分类按驱动形式分：外置式和内置式传动系统一、仿人手概述2. 仿人手的关键 如何做到与人手相似（外形和功能）二、仿人手本体设计DLR/HIT Hand IIDLR/HIT Hand I1.结构简介 DLR/HIT II 型仿人手由五个完全相同的模块化手指和一个独立的手掌构成，共具有15个自由度。每个手指具有4个关节、3个自由度。 关节运动： 该仿人手的最大特点是在内置式手中，外形尺寸最小，且所有电气系统和驱动系统都集成在在单手指的内部。J1J2J3J4

4、1.结构简介2.驱动器与传动机构2.1 驱动器：Maxon盘式电机2.驱动器与传动机构2）传动机构：同步齿形带与谐波减速齿轮机构同步齿形带的作用同步齿形带的作用： 使第一关节宽度降到20mm以下； 既具有平带传动的平稳特性又具有齿轮传动的精确性。谐波减速齿轮机构 工作原理： 在柔性齿轮构件中，通过波发生器的作用，产生一个移动变形波，并与刚轮齿相啮合，从而达到传动目的。谐波齿轮传动系统刚轮 (Circular Spline)柔轮(Flexspline)波发生器(Wave Generator)谐波减速齿轮机构谐波传动形式有三种： 刚轮固定柔轮输出：波发生器主动，单级减速，结构简单，传动比范围较大，

5、效率较高，应用极广，i=75500。RGRGHRZZZi传动比：谐波齿轮传动 柔轮固定刚轮输出 波发生器固定刚轮输出RGGRHGZZZi传动比：RGHRGZZi传动比：3.差动耦合机构原理：1）当锥齿轮2 、 4 逆同向转动时 ,实现基关节侧摆运动 ; 2）当2、4同向运动时 ,实现基关节俯仰运动- . J1J24.钢丝耦合传动机构采用钢丝耦合机构优点 :1 )体积小 , 灵活度高 ;2)钢丝同钢丝轮之间不存在摩擦 ,提高传动效率;3 )能够保持精确的传动比.关节 和关节 通过 8 字形的钢丝耦合机构耦合而成。J3J45.传感器Pressure resister based tactile s

6、ensors；Fingertip Six dimensional torque sensors；Fingertip temperature sensors；Position sensors ( Potentiometer and Hall ）；Digital Hall sensors三、控制系统结构手指关节DSP (digital signal processor)基关节和手掌FPGA (FieldProgrammable Gate Array)PCI总线控制卡硬件组成DSP (digital singnal processor) 是一种独特的微处理器，将模拟信号转化为数字信号并进行处理等。F

7、PGA (FieldProgrammable Gate Array )，即现场可编程门阵列，简单讲就是一种集成电路。 PCI (Peripheral Component Interconnect) 是 一种由Intel公司1991年推出的用于定义局部总线的标准。LVDS (Low Voltage Differential Signaling) LVDS输出接口利用非常低的电压摆幅通过差分进行数据的传输。FINGER DSP AND FPGAPALM CONTROLLERPCI BUSFuture 1. Development and control of a multifingered robotic hand using a pneumatic tendon-driven actuator Jun-Ya Nagase 2012 2.A Low-cost and Modular, 20-DOF Anthropomorphic Robotic hand: Design, Actuation and Modeling Vikash