28、机器人抓取与加工技术解析

机器人抓取与加工技术解析

人类抓取：机器人抓取的原型

在机器人抓取领域，人类手部的抓取方式是一个重要的原型。当考虑一个固体系统，其中一个为被抓取实体时，静态抓取条件要求所连接的机构的自由度 (M \leq 0)。

人类手部的微操作

微操作指的是仅相对于抓取器改变被抓取物体的位置，可能改变或不改变接触点，这得益于抓取器允许其某些元素相对位置改变的能力。人类手部、拟人抓取器或类似操作的抓取器（如触手式抓取器）都具备微操作能力。

以两个关节手指抓取物体为例（如图 44），通过改变元素的相对位置和它们之间的角度，物体可以移动到不同位置，甚至达到极限位置。

图 44. 两指微操作（作者改编）

微操作稳定性的最小数学条件

从人类手部的微操作出发，若 ([\Omega] 0 = [\omega_x, \omega_y, \omega_z, V {ox}, V_{oy}, V_{oz}]^t) 是施加在与被抓取物体相连的点 (O) 上的速度，([\Omega]_j) 是每个手指相应的电机运动矩阵，则有以下关系：

[
[\Omega]^t = G [\Omega]_0
]

其中，([\Omega]) 汇总了通过与被抓取物体的接触传递的所有手指绝对速度，(G) 是抓取矩阵。

又因为