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內(nèi)容簡介

　　本書是一部系統(tǒng)探討仿人欠驅(qū)動作業(yè)手與控制技術(shù)的學(xué)術(shù)專著。是作者在哈爾濱工程大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)多年從事欠驅(qū)動作業(yè)手、仿人假手和水下作業(yè)技術(shù)的研究成果的總結(jié)，許多成果都是近年來最新取得的，在國內(nèi)外都具備較先進(jìn)的水平。本書主要分為7章，包括仿人欠驅(qū)動手的機構(gòu)設(shè)計，仿人欠驅(qū)動手的驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計，欠驅(qū)動手指的運動學(xué)、靜力學(xué)分析，欠驅(qū)動作業(yè)手的實驗設(shè)計，欠驅(qū)動手的動態(tài)軌跡跟蹤與柔順控制和欠驅(qū)動手的應(yīng)用實例與分析等幾個部分。本書在講解中結(jié)合了大量的實例，具有結(jié)構(gòu)合理、新穎性和前沿性、多學(xué)科交叉、理論與實際密切結(jié)合、系統(tǒng)性強等特點。本書可以作為碩士研究生和博士研究生在欠驅(qū)動手和機器人方面的教材，也可作為廣大大學(xué)教師、科研人員和工程師在機器人和機械手領(lǐng)域研究和開發(fā)的參考書。

作者簡介

　　黃海，主要研究領(lǐng)域：遙控水下機器人與作業(yè)技術(shù)。在哈爾濱工業(yè)大學(xué)機器人與系統(tǒng)國家重點實驗室分別攻讀碩士學(xué)位和博士學(xué)位，畢業(yè)后在哈爾濱工程大學(xué)智能水下機器人技術(shù)國防重點實驗室工作，并從事博士后研究工作，2010年出站后在該實驗室繼續(xù)工作。期間，作為主要研究人員參加了“機器人多指靈巧手”和”新一代仿人型假手系統(tǒng)及理論”等多項國家自然科學(xué)基金和863計劃資助項目工作。2008年7月進(jìn)入哈爾濱工程大學(xué)船舶與海洋工程博士后流動站，作為技術(shù)負(fù)責(zé)人和主要研究人員參加了多項國家863計劃資助。

圖書目錄

第1章　引言　
　1.1　引言　
　1.2　人手骨骼結(jié)構(gòu)和欠驅(qū)動原理分析　
　　1.2.1　人手骨骼結(jié)構(gòu)和抓握方式的研究　
　　1.2.2　欠驅(qū)動和耦合原理分析　
　1.3　仿人型欠驅(qū)動手發(fā)展綜述　
　　1.3.1　單自由度商業(yè)用手　
　　1.3.2　鍵驅(qū)動的多自由度欠驅(qū)動手　
　　1.3.3　連桿驅(qū)動的多自由度欠驅(qū)動手　
　1.4　如何閱讀本書　
　1.5　小結(jié)和補充讀物　
　參考文獻(xiàn)　
第2章　仿人欠驅(qū)動手的機構(gòu)設(shè)計　
　2.1　引言　
　2.2　仿人機電一體化欠驅(qū)動手的設(shè)計方法和基本流程　
　2.3　仿人欠驅(qū)動手的總體結(jié)構(gòu)　
　2.4　欠驅(qū)動手的手指設(shè)計　
　　2.4.1　設(shè)計實例一：食指、中指、無名指、小拇指的設(shè)計　
　　2.4.2　設(shè)計實例二：拇指結(jié)構(gòu)設(shè)計　
　2.5　欠驅(qū)動三指聯(lián)動機構(gòu)設(shè)計　
　2.6　小結(jié)和補充讀物　
　參考文獻(xiàn)　
第3章　仿人欠驅(qū)動手的驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計　
　3.1　引言　
　3.2　欠驅(qū)動手控制系統(tǒng)的設(shè)計方法　
　3.3　欠驅(qū)動手控制系統(tǒng)的設(shè)計實例　
　　3.3.1　控制器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　
　　3.3.2　硬件實現(xiàn)與微處理器　
　　3.3.3　電源系統(tǒng)　
　3.4　欠驅(qū)動手的驅(qū)動器系統(tǒng)　
　　3.4.1　步進(jìn)電機系統(tǒng)及其控制策略　
　　3.4.2　直流電機系統(tǒng)及其控制策略　
　　3.4.3　兩類驅(qū)動器的性能比較　
　3.5　傳感器系統(tǒng)的設(shè)計　
　　3.5.1　基關(guān)節(jié)力矩傳感器　
　　3.5.2　基關(guān)節(jié)位置傳感器　
　　3.5.3　壓力傳感器　
　3.6　欠驅(qū)動手的集成和優(yōu)化設(shè)計　
　3.7　小結(jié)和補充讀物　
　參考文獻(xiàn)　
第4章　欠驅(qū)動手指的運動學(xué)、靜力學(xué)分析　
　4.1　引言　
　4.2　欠驅(qū)動手指運動學(xué)分析的基本方法　
　4.3　欠驅(qū)動手指機構(gòu)的實例分析　
　　4.3.1　食指欠驅(qū)動連桿的分析　
　　4.3.2　食指耦合連桿的分析　
　　4.3.3　adsms仿真驗證　
　　4.3.4　拇指近指節(jié)空間連桿機構(gòu)的運動學(xué)分析和仿真　
　4.4　欠驅(qū)動手指的靜力學(xué)分析　
　4.5　欠驅(qū)動手指的動力學(xué)分析方法　
　4.6　欠驅(qū)動手指的動力學(xué)建模實例與仿真驗證　
　　4.6.1　手指的動力學(xué)建模實例　
　　4.6.2　欠驅(qū)動手手指的動力學(xué)仿真與分析　
　4.7　小結(jié)和補充讀物　
　參考文獻(xiàn)　
第5章　欠驅(qū)動作業(yè)手的實驗設(shè)計　
　5.1　引言　
　5.2　欠驅(qū)動作業(yè)手的實驗系統(tǒng)設(shè)計　
　5.3　欠驅(qū)動作業(yè)手的實例實驗與分析　
　　5.3.1　負(fù)載實驗　
　　5.3.2　適應(yīng)性抓取實驗　
　5.4　欠驅(qū)動手指靜力學(xué)模型的實驗驗證方法　
　　5.4.1　欠驅(qū)動手的基關(guān)節(jié)純力控制　
　　5.4.2　手指靜力學(xué)模型驗證實驗　
　5.5　動力學(xué)模型的實驗驗證　
　5.6　小結(jié)和補充讀物　
　參考文獻(xiàn)　
第6章　欠驅(qū)動手的動態(tài)軌跡跟蹤與柔順控制　
　6.1　引言　
　6.2　欠驅(qū)動手的計算力矩控制　
　　6.2.1　欠驅(qū)動手的計算力矩控制方法　
　　6.2.2　實例與實驗分析　
　6.3　基于速度觀測器欠驅(qū)動手動態(tài)控制　
　　6.3.1　基于模型的速度觀測器設(shè)計方法　
　　6.3.2　基于速度觀測器的計算力矩控制器實例　
　　6.3.3　基于速度觀測器的自適應(yīng)控制器設(shè)計實例　
　6.4　欠驅(qū)動手的基關(guān)節(jié)阻抗力跟蹤　
　　6.4.1　基于位置的手指基關(guān)節(jié)阻抗控制　
　　6.4.2　基于力矩的手指基關(guān)節(jié)阻抗力跟蹤　
　　6.4.3　阻抗力跟蹤的實例　
　6.5　小結(jié)和補充讀物　
　參考文獻(xiàn)　
第7章　欠驅(qū)動手的應(yīng)用實例與分析　
　7.1　引言　
　7.2　服務(wù)機器人操作手　
　7.3　水下欠驅(qū)動作業(yè)手　
　7.4　仿生殘疾人假手　
　　7.4.1　假手的外觀美化設(shè)計　
　　7.4.2　肌電信號控制　
　　7.4.3　抓取力感覺反饋　
　　7.4.4　電池管理系統(tǒng)和藍(lán)牙語音控制　
　7.5　加拿大的太空機械手　
　7.6　小結(jié)和補充讀物　
　參考文獻(xiàn)　
附錄　欠驅(qū)動手手指動力學(xué)表達(dá)式各參數(shù)