D0I:10.13374f.issnl001053x.1998.0B.047 第20卷第3期 北京科技大学学报 VoL.20 No.3 1998年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.1998 基于滑觉功能的机器人多指手稳定抓取方法* 原魁于澈 袁星军郭峰黄子河 北京种技人学信息工程学院，北京100083 摘要提出机器人多指手滑觉功能的一种实现方法和基于滑觉功能的机器人多指手力反馈控制 方法，机器人多指手的滑觉功能是通过检测力觉传感器输出的变化而实现的，而通过将滑觉判断 与力反馈控制相结合，并在力反馈控制系统中引人分级模糊控制的思想则可以使机器人多指手 在实现滑觉功能的同时完成对物体的稳定抓取， 关键词机器人多指手；滑觉：模糊控制；稳定抓取 分类号TP241.3 机器人传感器技术中，有关多指手滑觉方面的研究起步较晚，其研究成果与实用要求相 比也还有较大距离，日前在机器人多指手的滑觉方面尚需解决的主要问题是滑觉传感器的问 题，理想的滑觉传感器应该具有以下特点：()易于安装在多指手手指上：(2)能够实时检测 手指与被抓物体之间的滑动；(3)可以利用滑觉传感器的检测结果对抓握力进行反馈控制， 在保证不损坏物体的前提下实现对物体的稳定抓握.但是，由于机构、材料等方面的原因，这 方面的研究日前尚很不成熟.本论文提出多指手滑觉传感器的一种实现方法和基于滑觉功能 的多指手稳定抓取方法.该滑觉传感器的基本工作原理是：在多指手手指表面以阵列方式安 装多个压力传感器，实时检测这些压力传感器输出的大小和分布情况的变化，从而达到实现 多指手滑觉功能的目的，为了使机器人多指手能够在实现滑觉功能的同时完成对给定物体的 稳定抓取，我们在多指手力反馈模糊控制中采用了分级模糊控制的思想， 1滑觉功能的实现 人手在完成对物体的抓取时，需要用到触觉，力觉和滑觉3个功能，在抓取过程中，当感 觉到被抓物体与手指间出现滑动，就会自然地加大抓握力，直至滑动消失，即完成稳定抓握为 止.在上述过程中，人手的滑觉功能实际上是通过判断手向上提起时手指与物体的接触力是 否发生了变化而完成的.因此，如果能在机器人多指手向上提起物体时能够实时检测并正确 判断手指与物体的接触力是否发生了相应的变化，就可以使机器人多指手具有类似于人手滑 觉功能， 对于人于来说，触觉、力觉和滑觉是分布于整个手指表面的，从而保证了在抓取不同形状 和大小的物体时都能够可靠地完成任务，因此，为了使机器人多指手能够具有类似于人手的 基本功能，也应该在多指手手指表面安装足够多的触觉、力觉和滑觉传感器、并在其完成对物 体的抓取过程中能有效地利用这些传感器提供的信息进行可靠的控制为了达到上述日的， 1997-09-30收稿原魁男.40岁.博士 ◆国家863”计划智能机器人组资助项目DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1998. 03. 047