欠驅動索桿桁架式機械手爪設計與試驗研究.pdf

1、隨著人類太空活動的增加和空間機器人的不斷發(fā)展，欠驅動機構成為空間機構重要發(fā)展方向之一。欠驅動機構是指驅動源數(shù)少于機構自由度數(shù)的一類機構，相比于一般機構，具有質(zhì)量輕、驅動電機數(shù)量少、結構簡單、可靠性高、自適應性強等優(yōu)點。
　　本文在分析現(xiàn)有欠驅動機構的基礎上，提出了兩種空間用欠驅動索桿桁架式機械手爪機構設計方案。通過比較兩種方案的優(yōu)缺點，選取其中基于平行四邊形索桿桁架機構的設計方案并建立了機構三維模型。闡述機構工作原理并進行力學分析

2、，證明了結構設計的可行性。
　　利用坐標變換法建立了機構各接觸桿件坐標系及驅動繩索與機構參數(shù)的關系方程。通過分析機構不同捕獲策略的特點，選取一種適于實際工作并易于實現(xiàn)運動的捕獲策略進行了分析，對其逆運動學和正運動學進行了求解計算。利用ADAMS軟件對機構進行了運動學仿真，驗證了理論分析的正確性。
　　利用矢量力學與虛功原理建立了欠驅動索桿桁架機構繩索拉力、關節(jié)摩擦扭矩與機構抓取力的關系方程，分析了機構基礎單元長寬比對機構抓取