HIT手 | 机械电气构造简述和微分运动学及静力学的简单推导

 

机械结构电气构造简述

HIT手有四个手指，每个手指4个关节，其中第一和第二个关节正交，第三和第四个关节机械耦合，故只有3个自由度，另外大拇指多了一个相对手掌运动的自由度，故一只手掌总共有13各个自由度。

第一和第二个轴是通过两个BLDC/无刷直流电机带动两个锥齿轮驱动差动轮系，通过两个电机的正反转实现轴1和轴2的独立转动。具体这里不再说明，上个图就明白了。三四轴通过平面四连杆机构实现耦合。

 

DLR/HIT手指基关节图纸及手指实物图

 

使用霍尔传感器检测关节位置和速度，另外还有触觉传感器，力/力矩传感器（肯定是六维的啦）等等，使用模数转换将模拟信号转化为数字信号，避免信号受到干扰（这种低压非强磁环境都做的这么严格，膜拜一下），使用了DSP和FPGA作为控制器，另外一些高速总线等等，这里都不详细分析了（DSP和FPGA俺暂时也不会，有机会学学）。另外贯穿的电路板是柔性的（我这不是废话吗）。

以上参考于HIT手，HIT/DLR手，DLR手相关论文，感兴趣的可谷歌学术自行搜索。

下面的推导公式矩阵太多了，打公式太累，写了你们也不会看这么简单的东西，就放照片吧，当个纪念

 

位置运动学

 

DH模型

 

 

微分运动学

 

 

静力学

由虚功原理可以推出静力学和微分运动学具有对偶关系，接下来力雅可比就很好得出了