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基于Adams的仿人机械灵巧手动力学仿真分析研究
Study on dynamics simulation analysis of humanoid dexterous
robot hand based on Adams
郑显华，刘新华，张 霖，李生鹏
ZHENG Xian-hua，LIU Xin-hua，ZHANG Lin，LI Sheng-peng
（中国矿业大学 机电工程学院，徐州 221116）
摘 要：在对仿人机械灵巧手运动规律分析的基础上，设计了仿人机械灵巧手的总体结构，并给出了基
于拉格朗日力学方程的食指动力学改进模型；在动力学分析的基础上，基于Adams对仿人机
械灵巧手的食指进行了动力学仿真分析。结果表明：手指运动是稳定的，且符合人手运动规
律，研究成果为仿人机械灵巧手的设计和应用提供了理论依据。
关键词：仿人机械灵巧手；拉格朗日方程；动力学仿真；Adams
中图分类号：TP24 文献标识码：B 文章编号：1009-0134(2013)07(下)-0147-03
Doi:.1009-(下).43
0 引言 制系统的设计具有重要意义。
机器人的出现为工业生产、医药、军事、航 1 仿人机械灵巧手的结构设计
[1~3]
空、科研等领域做出了巨大贡献 ，是实现工 仿人机械灵巧手遵循了仿人手设计的理念，
业自动化的关键技术。围绕仿人机械灵巧手的研 由手掌、五指（拇指、食指、中指、无名指和小
究也日益受到各国学者的重视和关注，尤其是在 指）、手腕以及安置于假手本体内部的驱动组
结构仿人化、多自由度、运动和动力学的分析、 成。每个手指具有3个指节和3个关节，与人手一
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传感控制等方面 。其中，一些学者就如何更好 致，拇指具有4个自由度，其余手指各具有3个自
的建立仿人机械灵巧手动力学模型及其求解做了 由度，加上腕关节整手具有17个自由度，仿人机
[7]
大量研究，余麟等 基于Newton-Euler方法对五