ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

8
Содержание
том 63 / Август, 2020
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2020-63-5-467-475

УДК 621.01, 621.837.3

Алгоритм структурно-параметрического синтеза механизмов адаптивных захватных устройств со звеньями переменной длины

Борисов И. И.
Университет ИТМО; факультет систем управления и робототех-ники; ассистент;


Защитин Р. А.
Университет ИТМО, факультет систем управления и робототехники;


Борисова О. В.
Университет ИТМО; факультет систем управления и робототехники; инженер;


Колюбин С. А.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; доцент


Аннотация. Представлен алгоритм структурно-параметрического синтеза механизмов пальцев универсальных захватных устройств, способных решать задачи надежной манипуляции объектами произвольной формы при внешних статических контактных воздействиях и использовании относительно простых регуляторов по положению и скорости. Требуемые характеристики работы устройства достигаются благодаря механической декомпозиции каналов управления, в частности за счет введения в конструкцию роботов активных либо пассивных звеньев переменной длины. Предложенный алгоритм может быть применен для синтеза механизмов как индустриальных захватных устройств, так и антропоморфных протезов кисти.
Ключевые слова: синтез механизмов, звенья переменной длины, захватные устройства, структурный синтез, адаптивность

Список литературы:

 

  1. Flexible joint robots: Model-based control revisited // Proc. Opening Ceremonies for the Munich School of Robotics and Machine Intelligence (MSRM) at TUM, Munich, Oct. 26, 2018 [Электронныйресурс]: <http: //www.diag.uniroma1.it/deluca/>. 18.01.2020.
  2. Groothuis S. S., Folkertsma G. A., Stramigioli S.A general approach to achieving stability and safe behavior in distributed robotic architectures // Frontiers in Robotics and AI. 2018. Vol. 5, N 108.
  3. Beschi M.et al. Sensorless model-based object-detection applied on an underactuated adaptive hand enabling an impedance behavior // Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2017. Vol. 46. P. 38—47.
  4. Hogan N.Impedance control: An approach to manipulation // Amer. Control Conf. IEEE. 1984. P. 304—313.
  5. Rothling F.et al. Platform portable anthropomorphic grasping with the bielefeld 20-dof shadow and 9-dof tum hand // Proc. IEEE/RSJ Intern. Conf. on Intelligent Robots and Systems. 2007. P. 2951—2956.
  6. Bicchi A.Hands for dexterous manipulation and robust grasping: A difficult road toward simplicity // IEEE Transact. on Robotics and Automation. 2000. Vol. 16, N 6. P. 652—662.
  7. Laliberte T., Birglen L., Gosselin C.Underactuation in robotic grasping hands // Machine Intelligence & Robotic Control. 2002. Vol. 4, N 3. P. 1—11.
  8. Kragten G. A.et al. Stable precision grasps by underactuated grippers // IEEE Transact. on Robotics. 2011. Vol. 27, N 6. P. 1056—1066.
  9. Demers L.-A. A., Gosselin C.Kinematic design of an ejection-free underactuated anthropomorphic finger // Proc. IEEE Intern. Conf. on Robotics and Automation. 2009. P. 2086—2091.
  10. Ward-Cherrier B., Cramphorn L., Lepora N. F. Tactile manipulation with a TacThumb integrated on the open-hand M2 gripper // IEEE Robotics and Automation Letters. 2016. Vol. 1, N 1. P. 169—175.
  11. Feix T.et al. The grasp taxonomy of human grasp types // IEEE Transact. on Human-Machine Systems. 2015.
    Vol. 46, N 1. P. 66—77.
  12. Борисов А. В. Динамика механических стержневых систем со звеньями переменной длины применительно к эндо- и экзоскелетам: Автореф. дис. ... д-ра физ.-мат. наук. Смоленск, 2018.
  13. Борисов И. И. Структурный и геометрический синтез механизма пальца универсального захватного устройства, осуществляющего точный щипковый и силовой обхватывающий захваты // Вестн. машиностроения. 2019. № 11. С. 55—62.
  14. Borisov I. I.et al. Novel optimization approach to development of digit mechanism for bio-inspired prosthetic hand // Proc. of the 7th IEEE Intern. Conf. on Biomedical Robotics and Biomechatronics (Biorob). 2018.
    P. 726—731.