[發明專利]在腱驅動的機器人手指內的張力分配

有效

• 申請號: 201010224007.3
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN102145489A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: M·E·阿布達拉;R·J·小普拉特;C·W·萬普勒二世
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司;美國宇航局
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝;曹若

1.一種用于在機器人系統中的腱驅動手指的n+l個腱中分配張力的方法，所述手指的特征在于n個自由度，所述方法包括：

確定最大功能性張力和最小功能性張力；和

使用控制器在所述n+l個腱中自動分配張力，使得每個腱都被指定張力值，所述張力值小于所述最大功能性張力并且大于或者等于所述最小功能性張力。

2.如權利要求1所述的方法，其中，使用控制器自動分配張力包括：使用所述控制器計算所述腱驅動手指的多個關節中每個的關節轉矩的線性比例，以便獲得比例化的解。

3.如權利要求1所述的方法，進一步包括：如果給定腱的所述張力值中的任意張力值超過了所述腱的對應的最大功能性張力，則對所述比例化的解進行迭代。

4.如權利要求1所述的方法，其中n＝3。

5.如權利要求1所述的方法，其中，所述最小功能性張力大于0，并且其中通過確保所指定的最低張力值等于所述最小功能性張力，從而使所述腱驅動手指的內部張力最小化。

6.如權利要求1所述的方法，其中，使用控制器自動分配張力包括：使用腱映射，所述腱映射包含有將腱張力映射到所述腱驅動手指內關節轉矩的力矩臂數據。

7.如權利要求1所述的方法，其中，在不會將耦合干擾引入到所述腱驅動手指的多個關節中每一個的關節轉矩中的情況下，滿足所述最大功能性張力。

8.一種機器人系統，包括：

具有至少一個腱驅動手指的機器人，所述腱驅動手指的特征在于n個自由度和n+l個腱；和

具有用于控制所述n+l個腱的算法的控制器；

其中，所述算法適于：

確定所述腱驅動手指的最大功能性張力和最小功能性張力；和

在所述n+1個腱中自動分配張力，使得每個腱都被指定張力值，所述張力值小于所述最大功能性張力并且大于或等于所述最小功能性張力。

9.如權利要求8所述的機器人系統，其中，所述機器人是具有至少42個自由度的類人機器人。

10.一種用于具有n個自由度的腱驅動機器人手指的控制器，所述腱驅動手指包括n+l個腱，其中所述控制器包括算法，所述算法適于：

確定所述腱驅動手指的最大功能性張力和最小功能性張力；和

在所述n+l個腱中自動分配張力，使得每個腱都被指定張力值，所述張力值小于所述最大功能性張力并且大于或等于所述最小功能性張力。