Mechanism and Machine Theory 无传感器力估计方法的顺应性自适应恒力软体机器人手指设计
- 发布时间:
- 2026-02-26
- 文章标题:
- Mechanism and Machine Theory 无传感器力估计方法的顺应性自适应恒力软体机器人手指设计
- 内容:
软体机器人夹持器在处理脆弱且几何形状复杂的物体方面展现出巨大潜力,但现有设计大多仍依赖复杂的控制策略或先进的触觉传感技术来实现力调节。具有恒定力输出的柔顺机构提供了一种更简洁、更具吸引力的替代方案,它能通过机械智能实现力调节,无需传感器或主动控制。本文提出了一种新型可重构自适应恒力软体机器人手指,该设计将仿生鳍条结构与典型双稳态梁相结合,同时实现了自适应抓取与恒定力输出。我们还开发了一种无传感器的力估计方法,用于分析抓取过程中的形变形态与反作用力。采用粒子群优化算法确定最大化恒力范围的几何参数。通过有限元仿真和实验测试验证了所提模型的有效性及手指性能。此外,对日常生活中不同形状、尺寸和刚度的物品进行大量实验,证实了该设计的可行性与鲁棒性。研究结果表明,这种手指在日常生活场景中对脆弱或易变形物体进行自适应、高效且安全的操作具有显著潜力。

上述研究受邀发表于 Mechanism and Machine Theory
论文题目:Design of compliant adaptive constant-force soft robotic fingers based on a sensor-free force estimation method
在线链接:https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2026.106389




