IROS2025具有多种抓取模式与磁触觉感知能力的仿生机械手

在生物学上人类手指的构型对抓取大小适中的物体具有天然的优越性，刚性的骨架外侧包裹着柔软的肌肉组 织，为柔性物体的抓取提供良好的缓冲减震功效，嵌入肌肉组织的各个感受器负责提供手指在抓取物体时的触 觉反馈。基于此类感受机理，本文提出了一种新型的多模式仿生机械手，其仿生手指将磁性硅胶皮肤与刚性骨 架相结合，并在指尖集成真空吸盘，通过钢绳配合丝杠螺母机构实现手指关节的耦合连接，基于此类设计使得 机械手拥有包裹式、平行式和吸附式三种抓取模式。 手指内部集成的霍尔传感单元可以检测手指外侧磁性硅胶薄膜的形变情况，通过检测硅胶的三轴磁场可以实时 的检测机械手的抓取信息。此外，柔软的磁性硅胶层在抓取过程中可以提供一定的柔顺适应性。 混合了磁粉后的硅胶其内部会充斥着杂乱无章的无磁性磁粉颗粒，而在对硅胶薄膜进行单向充磁后，其内部的 无磁性颗粒便会转化成磁性颗粒 并在硅胶外侧形成规律的磁场，硅胶薄膜在与外部物体接触形变时，其内部 磁性颗粒的朝向便会发生微小的变化，从而改变整个硅胶外部的磁场。 通过霍尔传感器对磁性硅胶薄膜的实时检测可将抓取物体分成四个阶段，包括靠近物体、夹紧物体、 抓起 物 体以及放开物体。在前两个阶段数据的上升趋势 ...