Planning, Sensing and Control of Power Grasp of a Multi-Fingered Robot Hand

多指机械手的握力规划、传感与控制

• 批准号: 06452189
• 负责人: YOSHIMOTO Kenichi
• 金额: $ 4.03万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 1995
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06452189/
• 关键词: Robot hand; Power Grasp; Convex Analysis; Grasping; Manipulation; 多指ロボットハンド; 把持とあやつり; 多面多解析; ロバスト性; ロボットハンドの制御; 反射的な行動

The power grasp of multi-fingered robot hand utilizes not only finger chips but also middle links of the fingers and even the palm, and constraines the object with multiple contacts of the fingers.Since K.Salisbury pointed out its importance in 1988, there have been made several research works. The power grasp possesses an important feature that the grasp can be maintained with constant torques against a class of unknown external disturbing forces. The robustness of power grasp is superior to the common fingertip grasp wihch cannot resist against disturbing forces without changing the joint torques, in a sense that the power grasp can respond to abrupt external forces without any time delay due to feedback control.Through this research, we worked and obtained many results on(1) Planning the power grasp based on the evaluation of the set of allowable external forces,(2) Sensing the contact points and forces knowing the joint torques and the signals of three 6-axis-force sensors mounted at the base of each finger, and(3) Controling the power grasp to exerimentally verify the robustness.

多指机械手的动力抓取不仅利用指片，还利用手指的中连杆甚至手掌，通过手指的多次接触来约束物体。自1988年K.Salisbury指出其重要性以来，人们已经做出了多项研究工作。动力抓握具有一个重要的特点，即可以在未知的外部干扰力的作用下保持恒定的扭矩。动力抓握的鲁棒性优于普通指尖抓握，普通指尖抓握在不改变关节扭矩的情况下无法抵抗干扰力，从某种意义上说，动力抓握可以对突然的外力做出响应，而不会因反馈控制而产生任何延迟。通过这项研究，我们在以下方面进行了工作并获得了许多成果：（1）基于评估允许的外力集来规划动力抓握，（2）在知道关节扭矩和三个信号的情况下感测接触点和力。 安装在每个手指根部的 6 轴力传感器，以及 (3) 控制动力抓握以通过实验验证鲁棒性。

项目成果

中村仁彦: "パワーグラスプとそのロバスト性の評価法" 日本ロボット学会誌.

Hitoshi Nakamura：《Power Grasp 及其鲁棒性评估方法》日本机器人学会杂志。

X.-Y.Zhang, Y.Nakamura and K.Yoshimoto: "Robustness of Power Grasp" Proc.of IEEE International Conference on Robotics and Automation. 2828-2835 (1994)

X.-Y.Zhang、Y.Nakamura 和 K.Yoshimoto：“Robustness of Power Grasp”Proc.of IEEE 国际机器人与自动化会议。

中村・張・吉本: "パワーグラスプとそのロバスト性の評価法" 日本ロボット学会誌. 13. 866-874 (1995)

Nakamura、Zhang 和 Yoshimoto：“Power Grasp 及其鲁棒性评估方法” 日本机器人学会杂志 13. 866-874 (1995)。

山崎・林・中村: "単純反射行動の組合せによるロボットハンドの把握制御" 第13回日本ロボット学会学術講演会予稿集. No.1. 493-494 (1995)

Yamazaki、Hayashi 和 Nakamura：“通过简单反射动作的组合来控制机器人手”日本机器人学会第 13 届学术会议论文集第 1. 493-494 号（1995 年）。

張・中村・吉本: "不安全な接触をもつ把持の力学的多面凸解析" 日本ロボット学会誌. Vol.14, No.6. 105-113 (1996)

张，中村和吉本：“不安全接触的抓取的动态多面凸分析”日本机器人学会杂志第 14 卷，第 105-113 期（1996 年）。