[00314226]多用途欠驱动仿人机器人手爪研制
交易价格：
面议
类型：
非专利
技术成熟度：
已有样品
交易方式：
完全转让
联系人：
国网大武口公司
所在地：宁夏回族自治区石嘴山市
- 服务承诺
- 产权明晰
-
资料保密
对所交付的所有资料进行保密
- 如实描述
技术详细介绍
本项目属于机器人技术领域，研究成果可为包括工业机器人和服务机器人在内的智能机器人提供关键部件。智能机器人是国家高技术研究发展计划（863计划）重点支持领域，服务机器人为国家“十二五”科技专项规划重点支持领域。机器人手爪作为机器人的末端执行器，是机器人与环境进行交互的直接载体，承担着保障机器人灵活抓取多种物体、可靠执行多项任务的重任。为满足机器人对末端执行器灵活性、适应性以及可靠性的要求，在安徽省自然科学基金的支持下，遵循“产学研”开发模式，项目承担单位深入研究并开发了基于欠驱动机构的仿人机器人手爪。通过采用欠驱动技术，降低了控制系统的复杂度；通过集成开发包络抓取机构和精确捏取机构，以及多个手指间的配合再现了人手的多种抓取模式；首次提出了一种欠驱动仿人机器人手爪自主抓取决策与控制方法，利用模糊神经网络进行决策，采用基于力传感器反馈的柔顺控制策略，通过迭代评判，选择合适的抓取模式完成抓取任务。该项目巧妙地解决了机器人手爪灵活性和可靠性这一潜在矛盾，攻克了多种抓取模式集成开发的关键技术，使得机器人实现了抓持力大、控制简单、成本低等诸多优点。此外，与国内外同类技术相比，项目在机器人手爪的抓取适应性、可靠性和智能性方面形成了3个主要创新点。 （1）机构的集成创新设计提高了机器人手爪的主动适应性：通过对不同物体自动选择合适的抓取模式增加了手爪主动适应性；针对平板式手指面接触点处接触面积小、接触力集中导致的抓取稳定性差等问题，建立了物体和手指的硬指点接触模型，提出了增强抓取主动适应性的方法。（2）通过旋量空间法提高了欠驱动手爪的稳定性：通过对包括精确捏取和包络抓取在内的各种抓取模式在抓取过程中手指各关节的受力进行分析，研究了影响稳定性的因素，灵活采取力封闭和形封闭理论，并根据各关节指面力信息融合的结果动态调整抓持力的大小等措施来提升抓取稳定性。（3）通过基于神经网络的自主决策系统提高欠驱动手爪的智能性：根据力和位置等重要信息的反馈控制手爪，在增强了抓取稳定性的同时，避免了对被抓物体的损坏；同时增加了抓取模式的智能决策能力，即可以根据外部环境与抓持对象主动选择最优的抓取模式。该项目成果在欠驱动仿人机器人手爪技术领域达到国际领先水平，形成了完善的自主知识产权体系及产品，对促进我国智能机器人产业的发展起到了重要作用。通过本项目研究，形成国家发明专利4项，实用新型专利7项，软件著作权3项，均已授权。通过对机器人仿人手爪的研究，克服了目前机器人末端操作手爪的局限性，扩大了机器人在实际生产生活中的应用范围。本项目研究成果已应用于抢险救灾、工程机械、先进机器人、工业生产等多个领域，还为自动化生产线上作业的焊接、包装、码垛、搬运、装配、喷漆等各类机器人提供多指机器人手爪结构。在应用中已获销售额1737.68万元，利润695.10万元。推进仿人机器人手爪技术的研究进程，为我国仿人机器人研究提供关键部件，社会效益显著。
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