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龍圖騰網(wǎng)恭喜蘇州航凱微電子技術(shù)有限公司申請的專利一種多維力觸覺自適應(yīng)抓取的靈巧手控制系統(tǒng)及控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN119388448B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-18發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202510005653.7，技術(shù)領(lǐng)域涉及：B25J9/16；該發(fā)明授權(quán)一種多維力觸覺自適應(yīng)抓取的靈巧手控制系統(tǒng)及控制方法是由蓋廣洪;許哲涵;劉坤;顏遜設(shè)計研發(fā)完成，并于2025-01-03向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種多維力觸覺自適應(yīng)抓取的靈巧手控制系統(tǒng)及控制方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及機械手控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種多維力觸覺自適應(yīng)抓取的靈巧手控制系統(tǒng)及控制方法，所述控制系統(tǒng)包括上位機、靈巧手總控制器模塊、以及為靈巧手的每根手指獨立配置的手指控制器模塊、三維力觸覺傳感器模塊及執(zhí)行器模塊；其中，靈巧手總控制器接收上位機指令，生成各手指對應(yīng)的控制指令；三維力觸覺傳感器監(jiān)測手指與物體的接觸數(shù)據(jù)；手指控制器基于控制指令、接觸數(shù)據(jù)和執(zhí)行器狀態(tài)反饋，計算不同時間點伺服電機的目標(biāo)位置，并生成第三控制指令；執(zhí)行器模塊接收指令后，調(diào)整伺服電機位置，確保靈巧手按預(yù)定軌跡和力度完成自適應(yīng)抓取。本發(fā)明能夠根據(jù)不同情況自適應(yīng)調(diào)整靈巧手的抓取力度和速度，確保抓取動作的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

本發(fā)明授權(quán)一種多維力觸覺自適應(yīng)抓取的靈巧手控制系統(tǒng)及控制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種多維力觸覺自適應(yīng)抓取的靈巧手控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括上位機、靈巧手總控制器模塊、以及為靈巧手的每根手指獨立配置的三維力觸覺傳感器模塊、手指控制器模塊和執(zhí)行器模塊這三個模塊；其中，所述靈巧手總控制器模塊接收并解析來自所述上位機的第一控制指令，生成各個靈巧手手指對應(yīng)的第二控制指令；所述三維力觸覺傳感器模塊監(jiān)測并獲取手指與目標(biāo)物體之間的接觸數(shù)據(jù)；所述手指控制器模塊基于所述第二控制指令，執(zhí)行靈巧手抓取任務(wù)，結(jié)合所述三維力觸覺傳感器模塊的接觸數(shù)據(jù)和所述執(zhí)行器模塊的狀態(tài)反饋數(shù)據(jù)，計算在不同時間點，由所述執(zhí)行器模塊控制的伺服電機應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)位置，根據(jù)所述目標(biāo)位置，生成第三控制指令發(fā)送給所述執(zhí)行器模塊；所述執(zhí)行器模塊接收到所述第三控制指令后，調(diào)整伺服電機的位置，所述伺服電機驅(qū)動靈巧手指能夠按照預(yù)定的軌跡和力度完成自適應(yīng)抓取動作；其中，所述手指控制器模塊基于所述第二控制指令，結(jié)合所述三維力觸覺傳感器模塊的接觸數(shù)據(jù)和所述執(zhí)行器模塊的狀態(tài)反饋數(shù)據(jù)，計算在不同時間點，由所述執(zhí)行器模塊控制的伺服電機應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)位置包括：所述手指控制器模塊接收所述第二控制指令，使靈巧手手指執(zhí)行抓取任務(wù)；當(dāng)靈巧手手指接觸到物體時，根據(jù)與目標(biāo)物體接觸的手指上的三維力觸覺傳感器模塊，得到手指在X、Y、Z三軸的受力數(shù)據(jù)，所述手指控制器模塊計算出三軸中最大的力值和單位時間內(nèi)三軸力值的最大變化速率，根據(jù)所述單位時間內(nèi)三軸力值的最大變化速率，對手指的抓取狀態(tài)進(jìn)行判斷：若所述單位時間內(nèi)三軸力值的最大變化速率滿足預(yù)設(shè)條件，所述手指控制器模塊從手指抓取控制模式切換到力保持狀態(tài)，伺服電機的位置不再變化，手指抓握完成；若所述單位時間內(nèi)三軸力值的最大變化速率不滿足預(yù)設(shè)條件，基于所述三軸中最大的力值，不斷迭代計算得到在不同時間點，由所述執(zhí)行器模塊控制的伺服電機應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)位置，包括：根據(jù)所述三維力觸覺傳感器模塊獲取的手指受力位置數(shù)據(jù)和所述執(zhí)行器模塊獲取的電機速度，計算出手指受力位置關(guān)節(jié)速度；基于所述三軸中最大的力值和所述手指受力位置關(guān)節(jié)速度，計算受力位置關(guān)節(jié)下一個單位時間目標(biāo)位置Target_X： 其中，dt表示單位時間，F(xiàn)表示三軸中最大的力值，DAMPING表示虛擬阻尼系數(shù)，V表示手指受力位置關(guān)節(jié)速度，STIFFNESS表示虛擬彈性系數(shù)，MASS表示虛擬質(zhì)量系數(shù)，origin_X表示虛擬原點；根據(jù)所述受力位置關(guān)節(jié)下一個單位時間目標(biāo)位置，計算出下一個單位時間電機位置，即所述目標(biāo)位置，基于所述目標(biāo)位置，伺服電機會在下一個單位時間內(nèi)向目標(biāo)位置運動；其中，所述預(yù)設(shè)條件為：所述單位時間內(nèi)三軸力值的最大變化速率小于預(yù)設(shè)的變化率閾值且持續(xù)時間超過預(yù)設(shè)時長。

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