假肢手指机构构型及多指操作运动学研究

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1、万方数据中图分类号UDCTHll2621硕士学位论文学校代码!Q5三三密级公珏假肢手指机构构型及多指操作运动学研究ConfigurationTypeSynthesisofProstheticFingerandMulti·-fingeredManipulatingKinematicsStudy作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：论文答辩日期潘祺机械工程机械设计及理论机电工程学院何竞飞副教授迦堑：箩．∥答辩委员会主席中南大学二。一四年五月万方数据学位论文原创性声明flUtllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllJY

2、2687335本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：日期：丝皿年五月；日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和

3、借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：i盏丝日期：冱!垒年玉月土日导师签名日期：尘盟年上月4日万方数据硕士学位论文摘要假肢手指机构构型及多指操作运动学研究摘要：以机构学作为理论基础，结合运动链拓扑图在机构构型方面的应用，本文对耦合型欠驱动假肢手指机构进行结构类型综合，对比各类型手指机构从而选择一种机构作为研究对象，并对由此类手指构成的假肢进行多指抓取操作的运动学分析。首先，在分析单开链叠加法基本性质的基础上，提出采用双色拓扑图描述含复合铰链的机构，并通过改进单开链

4、叠加法的约束条件，得到适用于含复铰运动链的结构类型综合的方法。利用上述方法，分别对二自由度及三自由度的三指节手指机构进行构型。其次，为了使得最终确定的假肢手指机构能够更好的实现与人手相似的抓取方式，制定手指机构的对比标准。基于上述标准，在ADAMS中对前文得到的手指机构进行抓握运动仿真并对比结果，最终选出一种远指节接触力较大的三自由度三指节手指机构。再次，利用运动链拓扑图对多指抓取模型进行描述，以表示多指操作运动学各研究对象之间的关系。对于由三自由度手指构成的假肢，以单个手指的运动学分析为基础，在抓取对象质心运动轨迹已知的条件下，利用多指操作运动学的分析方法对多指抓取下各手指的

5、运动规律进行分析。最后，利用现有的假肢手指实验平台进行实验，从而验证三自由度手指机构可以实现与人手相似的抓取动作。同时，测量自然运动过程中手指各指节的转动角度，从而得出指尖的运动轨迹，将其与运动学分析的结果进行对比，进一步验证理论计算的正确性。关键词：假肢手指机构，运动链拓扑图，单开链叠加法，结构类型综合，多指操作运动学分类号：THll2，TP241．3万方数据硕士学位论文AbstractConfigurationTypeSynthesisofProstheticFingerandMulti—fingeredManipulatingKinematicsStudyAbstract

6、：Basedonthetheoryofmechanism，combinedWiththeapplicationofkinematicchaintopologyinmechanismconfigurationtypesynthesis，structuraltypesofunder-actuatedprostheticfingermechanismsaresynthesized，thethesiscontrastsalltypesoforganizationsinordertoselectaresultingf'mgerastheresearchobject，andthusproc

7、eedkinematicsanalysisofmulti—fingergraspingmanipulationfromthecomposedofsuchfingerprosthesis．Firstly,onthebasisofanalyzingsingle—open-chain(SOC)superpositionmethod’Sbasicproperty,thethesisobtainsintegratedapproachofstructuraltypesappliedtocompoundh