家庭陪伴机器人的仿人上肢设计及肢体交互

:针 对 目 前 家 庭 陪 伴 机 器 人 大 都 没 有 手 臂 而 不 能 肢 体 动 作 交 互 的 问 题 ，设 计 了 一 双 家 庭 陪 伴 机器 人 的 仿 人 上 肢 ，并 进 行 了 正 运 动 学 分 析 和 肢 体 交 互 动 作 设 计 。 首 先 进 行 了 仿 人 上 肢 的 机 构 设 计 ，然 后 采用Ｄ- Ｈ方 法 对 其 进 行 正 运 动 学 分 析 ，获 取 上 肢 在 关 节 空 间 中 的 位 姿 ，接 着 进 行 肢 体 交 互 动 作 的 设 计 ，最 后与 机 器 人 本 体 融 为 一 体 进 行 测 试 。 经 实 物 测 试 ，验 证 了 该 仿 人 双 手 臂 设 计 的 合 理 性 ，并 为 运 动 规 划 和 开 发机 器 人 服 务 工 作 奠 定 了 基 础 。

Humanoid Upper Limb Design and Limb Interaction of Family Companion Robot

Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ ｍ ｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｆａ ｍｉｌｙ ｃｏ ｍ ｐａｎｉｏｎ ｒｏｂｏｔｓ ｄｏ ｎｏｔ ｈａｖｅ ａｒｍｓ ａｎｄ ｃａｎｎｏｔ ｉｎｔｅｒａｃｔ ｗｉｔｈ ｌｉｍ ｂ ｍ ｏｖｅｍｅｎｔｓ ， ａ ｐａｉｒ ｏｆ ｈｕ ｍａｎ ｌｉｋｅ ｕｐｐｅｒ ｌｉｍ ｂｓ ｆｏｒ ｆａ ｍｉｌｙ ｃｏ ｍ ｐａｎｉｏｎ ｒｏｂｏｔｓ ｗｅｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ， ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｍ ｂ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ｉｍ ｐｌｅ ｍｅｎｔｅｄ ． Ｆｉｒｓｔｌｙ ， ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅ ｈｕ ｍａｎ ｕｐｐｅｒ ｌｉｍ ｂ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅｎ Ｄ-Ｈ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｉｔｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ ｓｏ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｏｓｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｌｉｍ ｂ ｉｎ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔ ｓｐａｃｅ ｗａｓ ａｃｑｕｉｒｅｄ ， ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｍ ｂ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ， ａｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ ｗａｓ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｏｂｏｔ ｂｏｄｙ ｆｏｒ ｔｅｓｔｉｎｇ ． Ｔ ｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｔｅｓｔ ｖｅｒｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｕ ｍａｎ ｌｉｋｅ ｄｏｕｂｌｅ ａｒｍｓ ， ａｎｄ ｌａｙｓ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ mｏtｉｏｎ ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐ ｍｅｎｔ ｏｆ ｒｏｂｏｔ ｓｅｒｖｉｃｅ ．