1.一种欠驱动灵巧手指的运动学解算方法,其特征在于:包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的欠驱动灵巧手指的运动学解算方法,其特征在于:
3.根据权利要求1所述的欠驱动灵巧手指的运动学解算方法,其特征在于:步骤三中,掌指关节转动依靠左右两个直线电机同时收缩拉动左、右驱动绳驱动,所述左驱动绳和右驱动绳上均设有吊索与掌指指骨连接,吊索始终处于绷紧状态长度不变,受吊索约束,在转动的过程驱动绳与掌指指骨之间夹角θ保持不变,而掌指指骨上的线孔h位置和关节端旋转关节两圆圆心o3、o4相对位置固定,因此h与旋转关节两圆间切点距离不变,同时h和旋转关节两圆间切点连线,该连线与驱动绳之间的夹角α也保持不变,驱动绳收缩lmcp长度后,旋转关节两圆间切点视为沿o3圆弧移动lmcp长度,则有:
4.根据权利要求3所述的欠驱动灵巧手指的运动学解算方法,其特征在于:步骤四中,左右两个直线电机驱动左、右驱动绳差动运动产生侧摆关节角θroll,其中侧摆关节上的输入线孔与对应旋转关节两圆圆心o1o2连线之间的垂线长度为rr,交点为or,以or为圆心、rr为半径做虚拟圆,输入线孔在所述虚拟圆上的位置变化弧长近似等于驱动绳收缩长度,则有:
5.根据权利要求1所述的欠驱动灵巧手指的运动学解算方法,其特征在于:步骤六中,驱动绳末端绑在近端指间关节上形成绳结,关节端旋转关节两圆o5o6之间的初始切点为op,关节初始位置到op之间距离为rp,以op为圆心、rp为半径做圆弧,在该圆弧上绳结所走的弧长等效为驱动绳收缩的长度lpip,则有:
6.根据权利要求1所述的欠驱动灵巧手指的运动学解算方法,其特征在于:步骤八中,控制系统包括用于实时解算的上位机和控制各个直线电机的下位机,所述上位机设有屏幕,所述下位机设有控制器。
7.根据权利要求6所述的欠驱动灵巧手指的运动学解算方法,其特征在于:先在上位机输入期望的关节角θmcp、θroll、θpip,并根据步骤一至步骤七解算出三个直线电机的控制位置pleft、pright、pcenter以及指尖目标位姿矩阵发送至下位机的控制器,控制器控制各个直线电机到达目标位置,同时控制器回传当前直线电机的状态到上位机,经上位机解算获得手指实时θmcp、θroll、θpip角度,进而获得实时的手指位姿在屏幕上展示。
8.根据权利要求7所述的欠驱动灵巧手指的运动学解算方法,其特征在于:控制器以固定时间间隔向直线电机发送目标位置,并通过pd反馈控制直线电机精准到达目标位置。