一个仿人五指灵巧机械手[外文翻译].doc

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一个仿人五指灵巧机械手

H. Liu, K. Wu, P. Meusel, G. Hirzinger M.H. Jin, Y.W. Liu, S.W.Fan, T. Lan, Z.P.Chen
Institute of Robotics and Mechatronics Robot Research Institute
German Aerospace Center, DLR Harbin Institute of Technology, HIT
82230 Wessling Germany 150001 Harbin P.R.China

摘要: 本文提出了一种新研制的多感官的五指灵巧机械手：DLR/HIT Hand II。该手有一个独立的手掌和五个相同的模块化手指，每个手指有三个自由度和四个关节。所有的执行器和电子元件集成在手指和手掌的身体。通过使用功能强大的超级扁平无刷直流电动机，微型驱动器和BGA谐波DSP和FPGA的形式，在整个手指的大小约为三分之一，小于DLR/HIT Hand I，通过使用钢耦合机制，在整个活动范围内指骨远端的传动比是精确的1:1。同时，集成的多感官灵巧手的位置，力/力矩和温度传感器。手的硬件结构层次的手指DSP的组成，FPGA的手指，手掌FPGA和PCI总线的DSP / FPGA板。可以与PPSeCo，CAN和外部互联网沟通。而不是额外的覆盖，手包装机制落实到手指和手掌直接的身体，使手更小，更加人性化等。手的整体重量约1.5公斤，用10N指尖的力量可以达到。
索引词：机器人灵巧手，DSP，可编程门阵列（FPGA），模块化

Ⅰ.导言
机器人灵巧手服务机器人和其他领域发挥越来越重要的作用。一些不错的机械手已经在实验室和公司，如美国航天局的Robonaut手，新建[1]，手影[2]，在DLR手二[3]和DLR /哈工大手[4]。通常有两种手，一类是外部驱动的手，所有的驱动器是在前臂（美国航天局和阴影）安装，另一类是内部驱动手（德国航空航天中心，国际货柜码头），如果有需要，可以将所有的驱动器和电子集成在手指和手掌，没有任何前臂。通常，内部驱动的手比身体外部驱动的手大。很明显，如果它可以建立较小，内部驱动机械手将有很大发展前景。
2004年德国航空航天中心与哈工大联合开发的模块化内部驱动德国航空航天中心/哈工大（DLR/HIT Hand I）手。它总共有13个自由度（自由度），四个手指，每个手指有3个自由度和4个关节，最后两个关节是机械耦合的刚性连接。