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模块化磁吸五指灵巧手结构设计与控制研究--第1页
第45卷第3期模块化磁吸五指灵巧手结构设计与控制研究171
文章编号：1004-2539（2021）03-0171-06DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2021.03.028
模块化磁吸五指灵巧手结构设计与控制研究
司成俊
（长治职业技术学院机电系，山西长治046000）
摘要针对目前五指灵巧手自由度低、拆装繁琐等问题，设计出一种模块化、易拆装、直驱式
11自由度五指灵巧手。通过永磁铁实现手指关节间的快速拆装，每个手指关节至少有±90°转动范
围；通过对大拇指转动角度的特殊设计，可实现灵巧手左/右手模式直接切换以及双侧同时抓取。通
过3D打印制作了五指灵巧手样机。针对灵巧手多传感器造成控制系统复杂的问题，提出采用电流反
馈控制算法，通过对电机驱动电流进行信号采集和后处理，建立了电流-转角-指尖力之间的数学模
型，并进行了抓取实验。结果表明，设计的模块化灵巧手具有较强的抓取能力，并且通过电流反馈
控制算法，可以实现对灵巧手运动状态和抓取力的控制，完成对目标物抓取操作。
关键词模块化磁吸关节电流反馈算法双侧抓取
StudyontheStructuralDesignandControlofModularMagnetic
SuctionFive-fingerDexterousHand
SiChengjun
（ElectromechanicalDepartment，ChangzhiVocationalandTechnicalCollege，Changzhi046000，China）
AbstractInordertosolvetheproblemsoflowfreedomoffivefingersdexteroushandandcomplicated
disassemblyandinstallation，amodular，easydisassemblyandinstallation，directdrive11degreesoffreedom
fivefingersdexteroushandisdesigned.Eachfingerjointhasarotationrangeofatleast±90°.Throughthespe‐
cialdesignoftherotationangleofthethumb，theleft/righthandmodeofthedexteroushandcanbedirectly
switchedandbothsidescanbegraspedatthesametime.Afive-fingerdexteroushandprototypeismade
through3Dprinting.Aimingatthecomplexcontrolsystemcausedbymultiplesensorsofthedexteroushandat
present，thecurrentfeedbackcontrolalgorithmisproposed，throughsignalacquisitionand
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