[发明专利]一种适用于欠驱动机械手的抓取仿真系统

摘要

本发明属于机器人仿真技术领域，涉及一种适用于欠驱动机械手的抓取仿真系统。本系统包括模型生成模块、抓取规划模块、抓取求解模块、抓取质量评估模块、数据可视化模块。与现有欠驱动机械手仿真系统相比，因考虑了真实抓取中的接触及摩擦约束条件，使仿真结果更接近真实抓取情况。本发明能够对欠驱动机械手进行快速设计迭代、设计参数优化，缩短研发周期、提高研发效率。

主权项

一种适用于欠驱动机械手的抓取仿真系统，其特征在于，包括：模型生成模块，所述模型生成模块用于机械手模型及物体模型的定义与生成；抓取规划模块，所述抓取规划模块用于寻找抓取最优路径；抓取求解模块，所述抓取求解模块用于抓取系统的状态变量求解；抓取质量评估模块，所述抓取质量评估模块用于抓取质量指标的计算；数据可视化模块，所述数据可视化模块通过图形形式显示上述各模块计算结果；所述模型生成模块接收输入的参数并生成所述机械手模型和所述物体模型；所述抓取规划模块与所述模型生成模块连接，接收所述模型生成模块输出的参数并计算出最优抓取初始状态；所述抓取求解模块与所述抓取规划模块连接，接收抓取规划模块输出的初始状态，计算抓取动态过程和接触点位置以及接触力；所述抓取质量评估模块与所述抓取求解模块连接，接收抓取时所述接触点位置及所述接触力，计算抓取质量并将其传递给抓取规划模块；所述数据可视化模块分别与所述模型生成模块、所述抓取规划模块、所述抓取求解模块和所述抓取质量评估模块连接，将所述机械手模型、所述物体模型、所述抓取动态过程以及抓取特性用图形方式显示出来；所述抓取求解模块采用准静力学分析方法，所述准静力学分析方法中引入了抓取中的接触及摩擦约束条件，通过求解凸二次规划的方法计算抓取系统的状态变量。