[发明专利]基于变胞原理的变胞手设计方法

摘要

本发明涉及机构运动链领域，公开了一种基于变胞原理的变胞手设计方法，通过数综合，得到关于构件数量、运动副数量、环路和每个多元构件数量的数字合成结果，然后进行型综合，取得运动链，进而选择满足要求的运动链选取构件进行再生设计，从而取得变胞手的设计方案。本发明基于变胞原理的变胞手设计方法基于变胞原理通过运动链的组合方法设计变胞手，实现了不同大小、不规则物体的抓取，提高了抓取效率和系统可靠性，弥补了机器人误差，给装配系统带来了较高的附加值。

主权项

1.一种基于变胞原理的变胞手设计方法，其特征在于：包括如下步骤：A)设定运动链中构件的数量为N，运动副的数量为J，则运动链的自由度F满足如下公式：F＝3(N‑1)‑2J另外，运动链的环路数量L满足如下公式：L＝1+J‑N由此可得：式中，构件数量N、自由度F和环路L均为整数，在自由度F确定的情况下，计算取得构件数量N、运动副数量J和环路L的组合：式中，p为构件的元数，Np表示运动链中p元构件的数量，通过数综合，得到关于构件数量N、运动副数量J、环路L和每个p元构件数量的数字合成结果；B)将所述步骤A)中取得的数字合成结果进行型综合，取得与数字合成结果对应的若干个运动链；C)变胞手包括一个变胞夹具和两个手指关节，变胞夹具取自由度F＝2，根据夹持要求，在所述步骤B)中取得的运动链中选定一个运动链C作为变胞夹具的运动链；D)在所述步骤C)内选取的运动链C中选取构件Nc1作为变胞夹具的机架构件，选取与构件Nc1相连的构件Nc2作为变胞夹具的驱动构件，所述运动链C中保留一个不含所述构件Nc1和构件Nc2的环路Lc1，选取两个均与构件Nc1连接的构件Nc3和构件Nc4作为变胞夹具的执行构件，构件Nc3和构件Nc4位于运动链C的环路Lc1之内；E)在所述步骤B)中取得的运动链中选定一个运动链D作为变胞手的手指关节所在的运动链，设定变胞手的手指关节自由度Fz＝2，选择运动链D的构件Nd1作为手指关节的机架构件，选择与构件Nd1相连的构件Nd2作为手指关节的驱动构件，所述运动链D中保留一个不含所述构件Nd1和构件Nd2的环路Ld1，选择两个手指关节的执行构件，其中一个执行构件选取与构件Nd1相连的构件Nd3，另一个执行构件选取与构件Nd3相对的构件Nd4，且构件Nd3位于运动链D的环路Ld1之外，构件Nd4位于运动链D的环路Ld1之内；F)将所述步骤D)和步骤E)中选取的机架构件、驱动构件和执行构件进行再生设计，同时，构件Nc1与构件Nd1共用，构件Nc3与一个手指关节的构件Nd3共用，构件Nc4与另一个手指关节的构件Nd3共用，从而取得变胞手的设计方案。