作品名稱:新型七自由度串聯主手設計
學校名稱:天津理工大學中環信息學院
參賽隊伍:321小分隊
參賽學生:徐鴻陽 孔祥旭 高凱
指導老師:張建文 許津閣
生產力的不斷進步,自工業革命以來,人力勞動已經逐漸被機器所取代,隨著技術的高速發展,使得許多學科的研究方向都開始朝著更為精密的方向發展。在很多需要對尺寸很小的零部件進行加工或處理的場合都開始融入了微操作機器人的參與,微操作機器人逐漸開始變成人們探索一個更細微的世界所不可或缺的重要工具。微操作機器人的應用也越來越廣泛,其中包括微創手術機器人的應用,而主手在主從式機器人系統中承擔著重要的角色。
主手研究一直是其中的熱點與難點。微創手術機器人對于工作空間大,操作靈活,同時具備力反饋功能的主操作手的需求一直很強烈。本課題結合實際工程背景,研發一款性能優良的力反饋主操作主手。
新型七自由度串聯主手結構,是一種符合人的操作習慣,具有低慣量、大操作空間、高靈敏度的結構。在實際操作過程中不會施加很大的力度,同時又具有結構簡單、手腕關節靈活和各關節驅動解耦性好的特點。新型七自由度串聯主手—一種力反饋設備,作為主從式機器人系統中的關鍵部件,是對從端機器人進行實時運動控制的運動量輸入設備。它將人與機器人連接起來,使人可以向機器人系統靈活地傳送位姿、速度等多種信息,同時可以接受由控制系統反饋回來的力、力矩等環境信息,從而使操作者對機器人能夠進行更加有效的干預和控制。