机器人多指手的优化抓取力计算

吉林大学学报(工学版)

机器人多指手的优化抓取力计算

王滨, 李家炜, 刘宏

哈尔滨工业大学机器人研究所，哈尔滨 150080

收稿日期:2006-10-10 修回日期:2007-04-23 出版日期:2008-01-01 发布日期:2008-01-01
通讯作者: 刘宏

Optimal grasping force computation for multi-fingered robot hand

Wang Bin，Li Jia-wei，Liu Hong

Robot Research Institute, Harbin Institute of Technology, Harbin 150080, China

Received:2006-10-10 Revised:2007-04-23 Online:2008-01-01 Published:2008-01-01
Contact: Liu Hong

摘要/Abstract

摘要： 由于机器人灵巧手与物体接触所产生的摩擦力约束为非线性约束，导致实时计算手指抓取力受到了极大的限制。提出了一种计算多指手优化抓取力的通用方法，其关键是利用拉格朗日乘子法，通过自动调节各手指法向接触力的权值系数来获得满足非线性摩擦锥约束的初始抓取力，并结合梯度流的方法对初始抓取力进行优化。对于任意的干扰外力，在满足抓取稳定性的情况下，可快速地计算出各手指的优化抓取力。仿真结果证明了该方法的有效性。

关键词: 自动控制技术, 机器人, 多指抓取, 梯度流, 力优化

Abstract: Real-time grasping force optimization is a difficult problem because the friction forces between dextrous robot fingers and an object are nonlinear constrains. In this paper, we present a general solution for the optimization problem of multi-fingered grasping force. The method is based on the Lagrange multipliers. The initial grasping forces that satisfy frictional constrains can be obtained autonomously by adjusting the weighting factors of the normal forces of individual fingers. By incorporating continuous gradient flows, the optimal grasping forces of individual fingers for stable grasping can be quickly determined in real-time. Simulation results demonstrate the efficiency of the proposed method.

Key words: automatic control technology, robot, multi-fingered grasping, gradient flow, force optimization

中图分类号:

TP241

王滨, 李家炜, 刘宏 . 机器人多指手的优化抓取力计算[J]. 吉林大学学报(工学版), 2008, 38(01): 178-182.

Wang Bin，Li Jia-wei，Liu Hong . Optimal grasping force computation for multi-fingered robot hand[J]. 吉林大学学报(工学版), 2008, 38(01): 178-182.

参考文献

相关文章 15

[1]	顾万里,王萍,胡云峰,蔡硕,陈虹. 具有H_∞性能的轮式移动机器人非线性控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1811-1819.
[2]	李战东,陶建国,罗阳,孙浩,丁亮,邓宗全. 核电水池推力附着机器人系统设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1820-1826.
[3]	赵爽,沈继红,张刘,赵晗,陈柯帆. 微细电火花加工表面粗糙度快速高斯评定[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1838-1843.
[4]	王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
[5]	闫冬梅, 钟辉, 任丽莉, 王若琳, 李红梅. 具有区间时变时滞的线性系统稳定性分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1556-1562.
[6]	张茹斌, 占礼葵, 彭伟, 孙少明, 刘骏富, 任雷. 心肺功能评估训练系统的恒功率控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1184-1190.
[7]	董惠娟, 于震, 樊继壮. 基于激光测振仪的非轴对称超声驻波声场的识别[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1191-1198.
[8]	田彦涛, 张宇, 王晓玉, 陈华. 基于平方根无迹卡尔曼滤波算法的电动汽车质心侧偏角估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 845-852.
[9]	张士涛, 张葆, 李贤涛, 王正玺, 田大鹏. 基于零相差轨迹控制方法提升快速反射镜性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 853-858.
[10]	王林, 王洪光, 宋屹峰, 潘新安, 张宏志. 输电线路悬垂绝缘子清扫机器人行为规划[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 518-525.
[11]	胡云峰, 王长勇, 于树友, 孙鹏远, 陈虹. 缸内直喷汽油机共轨系统结构参数优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 236-244.
[12]	朱枫, 张葆, 李贤涛, 王正玺, 张士涛. 基于强跟踪卡尔曼滤波的陀螺信号处理[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1868-1875.
[13]	晋超琼, 张葆, 李贤涛, 申帅, 朱枫. 基于扰动观测器的光电稳定平台摩擦补偿策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1876-1885.
[14]	冯建鑫. 具有测量时滞的不确定系统的递推鲁棒滤波[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1561-1567.
[15]	许金凯, 王煜天, 张世忠. 驱动冗余重型并联机构的动力学性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1138-1143.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed