仿人灵巧手的结构设计与单指的控制策略

简介

基于机电一体化设计思想和最新的驱动技术，通过分析人体解剖学，针对人类手掌的外形结构、驱动形式以及运动规则，利用仿生学原理设计了一种仿人五指灵巧手。该灵巧手有5个手指，11个自由度，在外观和功能上接近人手；除拇指外其余四指采用模块化设计从而简化了灵巧手的机械结构设计过程，增强了互换性和可靠性。该灵巧手在结构上是人手的1．5倍，手指具有位置、力／力矩以及关节角度的感知功能。通过气动人工肌肉驱动，利用C8051F040单片机对灵巧手指进行控制，采用PID控制算法实现对手指各个关节的位置反馈控制。