终检评审通过 创新训练 460机械工程 机器人国家级

目前随着随着经济社会的高速发展，从产业界的智能制造、健康领域的智慧医疗到社会领域的智慧城市、智慧生活，各行各业都对机器人提出了更高更广更深的需求。为了满足社会上对于机械手更多功能的更多的要求，需要从材质，控制方式等多方面对机械手进行改进。目前市面上的灵巧手主要有传统机械结构、软指手、仿生结构设计等。其中，传统机械结构设计其优点是传动效率高，响应快，关节刚度高，输出力稳定且可控，虽然实现了外观外形上的仿生，但其在运动功能实现上还远远达不到人手的灵活精巧度和目标的适应性，且结构相对冗杂，对内部空间的要求比较高。软指手在很大程度上提升了抓取操作的鲁棒性和柔顺性，其优点是结构柔性高，交互安全，成本低廉，抗干扰。但是其指端输出力较小，并且难以建立软指的精确数学模型、目前仍无法实现精确的运动和力控制。仿生结构设计的灵巧手是利用气动肌肉代替人手肌肉，重现人韧带结构功能，甚至复刻人手的润化结构、运功方式、关节结构等，这种想法给机械手带来了很大的发展空间，但随之而来的就是空间问题，以及人体结构的复杂的摩擦变形等问题，给控制和建模带来了极大的困难，故而这类手还处于实验阶段，实现起来很困难，还需要继续发展。 我们本项目主要是采用腱绳——电磁力耦合驱动方式，通过对多个关节的协同控制，实现更加灵活的多指灵巧手设计。它避免了传统机械式灵巧手的结构复杂、重量大的缺点，同时相比柔性灵巧手具有更高的刚度和抓取力。本项目拟在前期研究的基础上，通过增加触感、增加手指侧向自由度、优化控制方法等创新点出发着手去研制一款新型灵巧手，对抓取物体具有一定适应性，具有一定自行调整抓取策略能力。我们团队包括机械工程和计算机两个专业的学生，学科之间相互融合，既能对灵巧手的机械部分进行研制改良，也能实现代码对机械的控制，且我们具备一定电控和机械设计以及代码的基础。该项目改善制作灵巧手拥有多方位自由度，且能够自动精准控制力度等运动，可以运用于医疗、制造或者人难以工作的环境中工作。