《仿人多指手的多維指尖力感知和同步控制》是依託哈爾濱工業大學，由姜力擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：仿人多指手的多維指尖力感知和同步控制
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姜力
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
仿人多指手是機器人領域的研究熱點，對於提高機器人的操作水平具有重要意義，本項目研究仿人多指手的多維指尖力感知和同步控制。針對現有微型多維力感測器彈性體結構複雜、微弱信號檢測精度低、信號處理單元與彈性體分離、離線標定繁雜等問題，本項目研究基於數位化檢測方法的集成式微型六維指尖力感測器：採用一體化彈性體結構和單片組合式應變片設計力敏感元件，基於PICOSTRAIN實現感測器信號的數位化檢測，基於Shape from motion原理實現感測器的線上標定。針對現有多指控制方法中手指之間和關節之間只具有規劃級協調而缺乏控制級協調的問題，本項目研究基於同步概念的手指笛卡爾阻抗控制和多指協調控制方法，實現手指之間和關節之間的控制級協調；研究目標阻抗線上調整的阻抗控制方法，實現阻抗控制系統過渡穩定性和動態特性的綜合最佳化。本項目不僅為多維力感測器的設計提供新的方法，而且對多指手精細操作提供理論和技術支撐。
結題摘要
仿人多指手是機器人領域的研究熱點，對於提高機器人的操作水平具有重要意義，本項目研究仿人多指手的多維指尖力感知和同步控制。本項目研究了基於量子隧道效應複合物(QTC)的三維力觸覺感測器陣列，每個感測器單元可以同時檢測法向力和兩個方向的切向力，提出了基於虛擬零電勢法的行列掃描迴路串擾抑制方法，實現了三維力感測陣列在仿人手指上的集成、標定和套用。研究了基於數位化應變檢測方法的集成化微型六維指尖力感測器，基於PICOSTRAIN實現了感測器信號的數位化檢測，基於“運動生成形狀”原理實現了感測器的標定；研究了基於同步概念的手指笛卡爾阻抗控制和多指協調控制方法，實現了手指之間和關節之間的控制級協調，提高了多指操作的運動精度；提出了基於觸覺/力/位感測器信息反饋的仿人手自主控制方法，可實現抓握過程中的滑動檢測和反射控制，並且進行了典型抓握操作實驗。本項目不僅為多維力感測器的設計提供了新方法，而且為多指手精細操作提供了理論和技術支撐。
