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⛳️座右铭：行百里者，半于九十。

📋📋📋本文目录如下：🎁🎁🎁

目录

 ⛳️赠与读者

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码实现

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 ⛳️赠与读者

👨‍💻做科研，涉及到一个深在的思想系统，需要科研者逻辑缜密，踏实认真，但是不能只是努力，很多时候借力比努力更重要，然后还要有仰望星空的创新点和启发点。建议读者按目录次序逐一浏览，免得骤然跌入幽暗的迷宫找不到来时的路，它不足为你揭示全部问题的答案，但若能解答你胸中升起的一朵朵疑云，也未尝不会酿成晚霞斑斓的别一番景致，万一它给你带来了一场精神世界的苦雨，那就借机洗刷一下原来存放在那儿的“躺平”上的尘埃吧。

     或许，雨过云收，神驰的天地更清朗.......🔎🔎🔎

💥1 概述

用于形成相似伸展三指手的增量式笼式图搜索算法研究

摘要

本研究旨在探索一种增量式笼式图搜索算法，用于形成相似伸展的三指手结构。该算法通过构建手部接触空间的笼状图，搜索并确定能够稳定抓取物体的三指手形态。本研究对于提升多指机器人手的抓取能力和灵活性具有重要意义。

引言

多指机器人手因其高度的灵活性和适应性，在物体抓取、操作等领域展现出巨大的应用潜力。然而，如何有效地形成稳定且适应性强的三指手结构，仍是一个具有挑战性的课题。本研究提出了一种增量式笼式图搜索算法，旨在通过构建手部接触空间的笼状图，搜索并确定能够稳定抓取物体的三指手形态。

算法原理

1. 手部接触空间构建：
   • 首先，根据三指手的几何结构和运动特性，构建手部接触空间。该空间包含了所有可能的二指和三指接触点，以及它们之间的相对位置关系。
2. 笼状图构建：
   • 在手部接触空间中，以每个接触点为中心，构建一系列相邻的笼状区域。这些笼状区域代表了手指在抓取物体时可能形成的各种形态。
   • 笼状图的构建考虑了手指的伸展程度和抓取物体的形状、大小等因素。
3. 增量式搜索算法：
   • 从一个初始的固定抓握形态出发，算法开始在手部接触空间中搜索可能的笼状区域。
   • 通过逐步增加搜索范围，算法不断寻找能够稳定抓取物体的新笼状区域。
   • 在搜索过程中，算法会评估每个笼状区域的稳定性和适应性，以确保形成的三指手结构能够满足抓取需求。
4. 临界形态确定：
   • 当搜索到足够多的笼状区域后，算法会确定一个临界形态。该形态代表了手指在抓取物体时所需的最小伸展程度，同时保证了物体的稳定抓取。

算法实现

1. 输入参数：
   • 算法需要输入物体的顶点信息、锁定或固定抓握的目标形态等参数。
2. 初始化：
   • 根据输入参数，初始化手部接触空间和笼状图。
3. 搜索过程：
   • 从初始固定抓握形态开始，逐步扩展搜索范围。
   • 在每个搜索步骤中，评估当前笼状区域的稳定性和适应性。
   • 如果找到更稳定或适应性更强的笼状区域，则更新当前形态。
4. 输出结果：
   • 算法输出临界形态，即能够稳定抓取物体的最小伸展程度的三指手结构。

实验验证

为了验证算法的有效性，我们进行了一系列实验。实验结果表明，该算法能够成功地形成相似伸展的三指手结构，并稳定地抓取各种形状的物体。同时，算法在搜索过程中表现出了较高的效率和稳定性。

结论与展望

本研究提出了一种用于形成相似伸展三指手的增量式笼式图搜索算法。该算法通过构建手部接触空间的笼状图，实现了对稳定抓取形态的有效搜索。实验结果表明，该算法具有较高的效率和稳定性，能够适用于多种形状的物体抓取任务。未来的研究将进一步优化算法性能，提升多指机器人手的抓取能力和灵活性。

📚2 运行结果

部分代码：
 

% create example structure:
Example_struct = Examples();

% select execution example number:  (1,...,7)
example_number=1;

% Define the plot settings:
res = 2; %(bigger res = more points in contact space and more computation time required)
plot_contact_space = 1; % plot the caging graph nodes (0 or 1)
plot_nodes = 1; % plot the caging graph nodes (0 or 1)
plot_edges = 1; % plot the caging graph edges (0 or 1)
plot_node_lists = 1; % plot the open and closed list nodes (0 or 1) 
plot_escape_path = 1; % plot the graph edges along the escape path (0 or 1)

% Define the code use:
compute_puncture_grasp=1; % compute the escape puncture grasp (0 or 1)
compute_caging_graph=0; % compute the entire caging graph (0 or 1) 

% Define the output directory:

🎉3 参考文献

文章中一些内容引自网络，会注明出处或引用为参考文献，难免有未尽之处，如有不妥，请随时联系删除。(文章内容仅供参考，具体效果以运行结果为准)

[1]郑秋辉.基于垂直搜索引擎的文本挖掘系统研究与实现[D].首都师范大学,2014.

[2]苏建华,刘传凯,王智伟,等.面向3维物体的三指机械手"包笼抓取"方法[J].机器人, 2021, 43(2):11.

[3]文双全.机器人多指手抓取规划算法研究[D].浙江大学,2013.DOI:CNKI:CDMD:1.1013.185883.

🌈4 Matlab代码实现

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