CN119388448B 一种多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统及控制方法 （苏州航凯微电子技术有限公司）

(19)国家知识产权局(12)发明专利(72)发明人盖广洪许哲涵刘坤颜逊理事务所(普通合伙)32257专利代理师张荣一种多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制一种多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统21.一种多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统，其特征在于，所述控制系统包括上位机、灵巧手总控制器模块、以及为灵巧手的每根手指独立配置的三维力触觉传感器模块、手指控制器模块和执行器模块这三个模块；其中，所述灵巧手总控制器模块接收并解析来自所述上位机的第一控制指令，生成各个灵巧手手指对应的第二控制指令；所述三维力触觉传感器模块监测并获取手指与目标物体之间的接触数据；所述手指控制器模块基于所述第二控制指令，执行灵巧手抓取任务，结合所述三维力触觉传感器模块的接触数据和所述执行器模块的状态反馈数据，计算在不同时间点，由所述执行器模块控制的伺服电机应达到的目标位置，根据所述目标位置，生成第三控制指令发送给所述执行器模块；所述执行器模块接收到所述第三控制指令后，调整伺服电机的位置，所述伺服电机驱动灵巧手指能够按照预定的轨迹和力度完成自适应抓取动作；其中，所述手指控制器模块基于所述第二控制指令，结合所述三维力触觉传感器模块的接触数据和所述执行器模块的状态反馈数据，计算在不同时间点，由所述执行器模块控制的伺服电机应达到的目标位置包括：所述手指控制器模块接收所述第二控制指令，使灵巧手手指执行抓取任务；当灵巧手手指接触到物体时，根据与目标物体接触的手指上的三维力触觉传感器模位时间内三轴力值的最大变化速率，根据所述单位时间内三轴力值的最大变化速率，对手指的抓取状态进行判断：若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率满足预设条件，所述手指控制器模块从手指抓取控制模式切换到力保持状态，伺服电机的位置不再变化，手指抓握完成；若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率不满足预设条件，基于所述三轴中最大的力值，不断迭代计算得到在不同时间点，由所述执行器模块控制的伺服电机应达到的目标根据所述三维力触觉传感器模块获取的手指受力位置数据和所述执行器模块获取的电机速度，计算出手指受力位置关节速度；基于所述三轴中最大的力值和所述手指受力位置关节速度，计算受力位置关节下一个单位时间目标位置Target_X:示虚拟原点；根据所述受力位置关节下一个单位时间目标位置，计算出下一个单位时间电机位置，即所述目标位置，基于所述目标位置，伺服电机会在下一个单位时间内向目标位置运动；其中，所述预设条件为：所述单位时间内三轴力值的最大变化速率小于预设的变化率阈值且持续时间超过预设时长。2.根据权利要求1所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统，其特征在于，所述3手指控制器模块在灵巧手抓握的物体受到冲击或因物体自身重力作用出现滑动情况，基于所述三维力触觉传感器模块的反馈数据，计算单位时间内三轴力值的最大变化速率，增大弹性系数，以增加灵巧手握持力，直到单位时间内三轴力值的最大变化速率满足所述预设条件。3.根据权利要求1所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统，其特征在于，所述灵巧手总控制器模块包括故障检测及安全保护控制模块，所述故障检测及安全保护控制模块与所述上位机、所述三维力触觉传感器模块、所述执行器模块均连接，在灵巧手执行抓取任务的过程中，实时监测所述执行器模块的温度和最大工作电流是否超过允许的工作条件，同时实时监测所述三维力触觉传感器模块输出的最大力值是否超过允许的最大工作输4.根据权利要求1所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统，其特征在于，所述灵巧手总控制器模块包括手指协调控制模块，所述手指协调控制模块将来自所述上位机的第一控制指令进行解析，生成各个灵巧手手指对应的第二控制指令，同时，在所有灵巧手手指协同进行抓取动作时，计算手指之间的距离，获取干涉判断结果，根据所述干涉判断结果完成抓取动作中各个手指之间的避障。5.根据权利要求1所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统，其特征在于，所述执行器模块包括电机控制器和绝对值编码器，所述状态反馈数据包括所述电机控制器获取的伺服电机工作温度和电流，以及所述绝对值编码器获取的伺服电机当前速度及位置。6.根据权利要求1所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统，其特征在于，多个手指控制器模块通过同一个IIC总线与所述灵巧手总控制器模块通信连接。7.根据权利要求1所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统，其特征在于，所述上位机和所述灵巧手总控制器模块通过RS485总线或CAN总线或EtherCAT总线通信连接。8.一种多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制方法，其特征在于，利用如权利要求1至7任意一项所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统完成目标物体的抓取，所述控制方法包括以下步骤：S1:接收用于执行灵巧手抓取任务的第一控制指令，生成与各个灵巧手手指的动作对应的第二控制指令；S2:监测并获取手指与目标物体之间的接触数据，基于所述第二控制指令，结合所述接触数据和驱动手指的伺服电机的状态反馈数据，计算在不同时间点，驱动手指应达到的目S3:基于所述第三控制指令，调整所述伺服电机的位置，所述伺服电机驱动灵巧手指能够按照预定的轨迹和力度完成自适应抓取动作。9.根据权利要求8所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制方法，其特征在于，S2中，计算在不同时间点，驱动手指应达到的目标位置的方法如下：获取与目标物体接触的手指在X、Y、Z三轴的受力数据，计算出三轴中最大的力值和单位时间内三轴力值的最大变化速率，根据所述单位时间内三轴力值的最大变化速率，对手指的抓取状态进行判断：若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率满足预设条件，从手指抓取控制模式切换4若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率不满足预设条件，基于所述三轴中最大的力值，不断迭代计算得到在不同时间点，驱动手指应达到的目标位置；其中，所述预设条件为：所述单位时间内三轴力值的最大变化速率小于预设的变化率阈值且持续时间超过预设时长。10.根据权利要求9所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制方法，其特征在于，若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率不满足预设条件，基于所述三轴中最大的力值，不断迭代计算得到在不同时间点，驱动手指应达到的目标位置的方法如下：根据获取的手指受力位置数据和当前驱动手指的速度，计算出手指受力位置关节速基于所述三轴中最大的力值和所述手指受力位置关节速度，计算受力位置关节下一个单位时间目标位置；根据所述受力位置关节下一个单位时间目标位置，计算出下一个单位时间手指的驱动位置，即所述目标位置，基于所述目标位置，手指会在下一个单位时间内向目标11.根据权利要求10所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制方法，其特征在于，计算受力位置关节下一个单位时间目标位置Target_X:示虚拟原点。12.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机软件产品，所述计算机软件产品包括的若干指令，用以使得一台计算机设备执行权利要求9至11任意一项所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制方法。5一种多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统及控制方法技术领域[0001]本发明涉及机械手控制技术领域，尤其是指一种多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统及控制方法。背景技术[0002]随着机器人技术的飞速发展，机器人已广泛应用于制造业、医疗、服务业等多个领域。其中，灵巧手作为模拟人类手指功能的机器人手，成为机器人技术研究的热点。控制算法是决定灵巧手灵活性和精准度的关键。传统PID控制和阻抗控制虽在机器人控制领域应用广泛，但在处理复杂任务时存在局限性。[0003]目前，灵巧手控制系统多采用基于位置传感器的开环控制，该方式仅根据预设位置指令控制执行机构，忽略了手指与物体间的力反馈信息。这种控制在抓取简单物体时或许有效，但在面对复杂或不规则物体时，其局限性[0004]此外，部分灵巧手控制系统采用了基于力传感器的闭环控制，能实时监测手指与物体间的力反馈信息并调整控制策略。然而，这些系统大多使用一维力触觉传感器，缺乏滑觉检测能力。即便采用三维力触觉传感器或多点阵列触觉传感器，其信号处理算法也较为力传感器，需预设期望压力值，通过PID算法控制灵巧手抓取，直至压力传感器输出值达到预设值。此控制模式无法检测物体是否抓牢，是否发生滑动，导致抓取成功率在物体重量、形状变化或受到冲击时大幅下降，无法实现自适应抓取和拖拽示教等功能，限制了灵巧手处理复杂任务的能力。[0006]第一，控制策略多为开环，无法根据抓取过程中的反馈信息自适应调整，易导致抓取失败或损坏物体。耗方面仍存在较大的提升空间。发明内容[0009]为解决上述技术问题，本发明提供了一种多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统及控制方法，该控制系统包括上位机、灵巧手总控制器模块、以及为灵巧手的每根手指独立配置的三维力触觉传感器模块、手指控制器模块和执行器模块这三个模块；[0010]其中，所述灵巧手总控制器模块接收并解析来自所述上位机的第一控制指令，生成各个灵巧手手指对应的第二控制指令；[0011]所述三维力触觉传感器模块监测并获取手指与目标物体之间的接触数据；[0012]所述手指控制器模块基于所述第二控制指令，执行灵巧手抓取任务，结合所述三维力触觉传感器模块的接触数据和所述执行器模块的状态反馈数据，计算在不同时间点，6由所述执行器模块控制的伺服电机应达到的目标位置，根据所述目标位置，生成第三控制指令发送给所述执行器模块；[0013]所述执行器模块接收到所述第三控制指令后，调整伺服电机的位置，所述伺服电机驱动灵巧手指能够按照预定的轨迹和力度完成自适应抓取动作。[0014]在本发明的一个实施例中，所述手指控制器模块基于所述第二控制指令，结合所述三维力触觉传感器模块的接触数据和所述执行器模块的状态反馈数据，计算在不同时间点，由所述执行器模块控制的伺服电机应达到的目标位置包括：[0015]所述手指控制器模块接收所述第二控制指令，使灵巧手手指执行抓取任务；[0016]当灵巧手手指接触到物体时，根据与目标物体接触的手指上的三维力触觉传感器单位时间内三轴力值的最大变化速率，根据所述单位时间内三轴力值的最大变化速率，并同时对手指的抓取状态进行判断：[0017]若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率满足预设条件，所述手指控制器模块从手指抓取控制模式切换到力保持状态，伺服电机的位置不再变化，手指抓握完成；[0018]若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率不满足预设条件，基于所述三轴中最大的力值，不断迭代计算得到在不同时间点，由所述执行器模块控制的伺服电机应达到的[0019]其中，所述预设条件为：所述单位时间内三轴力值的最大变化速率小于预设的变化率阈值且持续时间超过预设时长。[0020]在本发明的一个实施例中，若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率不满足预设条件，基于所述三轴中最大的力值，不断迭代计算得到在不同时间点，由所述执行器模块控制的伺服电机应达到的目标位置包括：[0021]根据所述三维力触觉传感器模块获取的手指受力位置数据和所述执行器模块获取的电机速度，计算出手指受力位置关节速度；[0022]基于所述三轴中最大的力值和所述手指受力位置关节速度，计算受力位置关节下一个单位时间目标位置；[0023]根据所述受力位置关节下一个单位时间目标位置，计算出下一个单位时间电机位置，即所述目标位置，基于所述目标位置，伺服电机会在下一个单位时间内向目标位置运[0024]在本发明的一个实施例中，计算受力位置关节下一个单位时间目标位置尼系数，V表示手指受力位置关节速度，STIFFNESS表示虚拟弹性系数，MASS表示虚拟质量系数，origin_X表示虚拟原点。[0027]在本发明的一个实施例中，所述手指控制器模块在灵巧手抓握的物体受到冲击或7因物体自身重力作用出现滑动情况，基于所述三维力触觉传感器模块的反馈数据，计算单位时间内三轴力值的最大变化速率，增大弹性系数，以增加灵巧手握持力，直到单位时间内三轴力值的最大变化速率满足所述预设条件。[0028]在本发明的一个实施例中，所述灵巧手总控制器模块包括故障检测及安全保护控制模块，所述故障检测及安全保护控制模块与所述上位机、所述三维力触觉传感器模块、所述执行器模块均连接，在灵巧手执行抓取任务的过程中，实时监测所述执行器模块的温度和最大工作电流是否超过允许的工作条件，同时实时监测所述三维力触觉传感器模块输出的最大力值是否超过允许的最大工作输出值，若出现故障会及时停机，并对所述上位机发送故障信息。[0029]在本发明的一个实施例中，所述灵巧手总控制器模块包括手指协调控制模块，所述手指协调控制模块将来自所述上位机的第一控制指令进行解析，生成各个灵巧手手指对应的第二控制指令，同时，在所有灵巧手手指协同进行抓取动作时，计算手指之间的距离，获取干涉判断结果，根据所述干涉判断结果完成抓取动作中各个手指之间的避障。[0030]在本发明的一个实施例中，所述执行器模块包括电机控制器和绝对值编码器，所述状态反馈数据包括所述电机控制器获取的伺服电机工作温度和电流，以及所述绝对值编码器获取的伺服电机当前速度及位置。[0031]在本发明的一个实施例中，多个手指控制器模块通过同一个IIC总线与所述灵巧手总控制器模块通信连接。[0032]在本发明的一个实施例中，所述上位机和所述灵巧手总控制器模块通过RS485总[0033]基于同一发明构思，本发明还提供了一种多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制方法，利用所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统完成目标物体的抓取，所述控制方法包括以下步骤：[0034]S1:接收用于执行灵巧手抓取任务的第一控制指令，生成与各个灵巧手手指的动作对应的第二控制指令；[0035]S2:监测并获取手指与目标物体之间的接触数据，基于所述第二控制指令，结合所述接触数据和驱动手指的伺服电机的状态反馈数据，计算在不同时间点，驱动手指应达到[0036]S3:基于所述第三控制指令，调整所述伺服电机的位置，所述伺服电机驱动灵巧手指能够按照预定的轨迹和力度完成自适应抓取动作。[0037]在本发明的一个实施例中，S2中，计算在不同时间点，驱动手指应达到的目标位置的方法如下：[0038]获取与目标物体接触的手指在X、Y、Z三轴的受力数据，计算出三轴中最大的力值和单位时间内三轴力值的最大变化速率，根据所述单位时间内三轴力值的最大变化速率，并同时对手指的抓取状态进行判断：[0039]若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率满足预设条件，从手指抓取控制模式[0040]若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率不满足预设条件，基于所述三轴中最大的力值，不断迭代计算得到在不同时间点，驱动手指应达到的目标位置；8[0041]其中，所述预设条件为：所述单位时间内三轴力值的最大变化速率小于预设的变化率阈值且持续时间超过预设时长。[0042]在本发明的一个实施例中，若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率不满足预设条件，基于所述三轴中最大的力值，不断迭代计算得到在不同时间点，驱动手指应达到的目标位置的方法如下：[0043]根据获取的手指受力位置数据和当前驱动手指的速度，计算出手指受力位置关节[0044]基于所述三轴中最大的力值和所述手指受力位置关节速度，计算受力位置关节下一个单位时间目标位置；[0045]根据所述受力位置关节下一个单位时间目标位置，计算出下一个单位时间手指的驱动位置，即所述目标位置，基于所述目标位置，手指会在下一个单位时间内向目标位置运尼系数，V表示手指受力位置关节速度，STIFFNES[0049]本发明还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机软件产品，所述计算机软件产品包括的若干指令，用以使得一台计算机设备执行所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制方法。[0050]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：[0051]1、本发明结合了三维力触觉传感器与导纳柔性力位混合控制算法，实现了灵巧手的闭环自适应抓取控制，显著提升了系统的灵活性和精确度。这一创新解决了现有系统在处理复杂任务时，因难以适应物体形状和材质变化而导致的抓取稳定性和精准度下降问[0052]2、本发明采用基于三维力触觉传感器的拖拽示教及灵活的阻抗控制策略，无需依赖精确数学模型，从而拓宽了控制算法的应用场景和范围。[0053]3、通过优化控制算法，本发明有效降低了执行器的功耗，延长了机械手的使用寿[0054]4、本发明的应用不仅限于五指灵巧手，同样适用于三指、四指等其他类型的灵巧手及机械夹爪，展现出广泛的适用性。附图说明[0055]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合9[0056]图1是本发明的一种实施例中所提供的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统结构示意图；[0057]图2是本发明的一种实施例中所提供的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统具体结构示意图；[0058]图3是本发明的一种实施例中基于三维力触觉传感器实现闭环自适应抓取控制方法流程图；[0059]图4是本发明的一种实施例中导纳柔性力位混合控制方法流程图；[0060]图5是本发明的一种实施例中多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统的通讯架[0061]图6是本发明的一种实施例中所提供的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制方法流程示意图；具体实施方式[0063]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。实施例一[0064]如图1和图2所示，本发明提供了一种多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统，该系统包括上位机10、灵巧手总控制器模块20、以及为灵巧手的每根手指独立配置的三维力触觉传感器模块30、手指控制器模块40和执行器模块50这三个模块；[0065]其中，所述灵巧手总控制器模块20接收并解析来自所述上位机的第一控制指令，生成各个灵巧手手指对应的第二控制指令；[0066]所述三维力触觉传感器模块30监测并获取手指与目标物体之间的接触数据；[0067]所述手指控制器模块40基于所述第二控制指令，执行灵巧手抓取任务，结合所述三维力触觉传感器模块30的接触数据和所述执行器模块50的状态反馈数据，计算在不同时间点，由所述执行器模块50控制的伺服电机应达到的目标位置，根据所述目标位置，生成第三控制指令发送给所述执行器模块50;[0068]所述执行器模块50接收到所述第三控制指令后，调整伺服电机的位置，所述伺服电机驱动灵巧手指能够按照预定的轨迹和力度完成自适应抓取动作。[0069]由以上技术方案可知，本发明通过三维力触觉传感器模块30实时监测手指与目标物体之间的接触数据，手指控制器模块40能够结合这些数据和执行器模块50的状态反馈，精确计算伺服电机应达到的目标位置，并生成相应的控制指令。这种精准的控制方式使得灵巧手能够根据不同情况自适应调整抓取力度和速度，确保抓取动作的准确性和稳定性。[0070]每根手指都独立配置了三维力触觉传感器模块30、手指控制器模块40及执行器模块50,实现了多指独立控制。这种设计使得灵巧手能够更灵活地应对复杂抓取任务，通过各手指之间的协同作业，提高抓取效率和成功率。[0071]结合图3和图4的示意图，下面将详细阐述采用基于三维力触觉传感器的闭环自适轴的受力数据Fx,Fy,Fz,所述手指控制器模块40计算出三轴中最大的力值内三轴力值的最大变化速率进行判断：[0076]若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率△vF满足小于预设的变化率阈值[0077]若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率△vF不满足预设条件，基于所述三轴中最大的力值Fmax,采用导纳柔性力位混合控制方法不断迭代计算得到在不同时间满足单位时间内三轴力值的最大变化速率△vF满足预设条件。[0079]根据所述三维力触觉传感器模块30获取的手指受力位置数据和所述执行器模块[0080]基于虚拟原点等初始化参数、所述三轴中最大的力值Fmax和所述手指受力位置11[0083]根据所述受力位置关节下一个单位时间目标位置Target_X,计算出下一个单位时间电机位置，即所述目标位置，基于所述目标位置，伺服电机会在下一个单位时间内向目标位置运动，通过不断循环执行上述步骤，系统实现了导纳柔性力位混合控制，从而能够灵活且精确地控制灵巧手的抓取动作。[0084]在灵巧手抓握的物体受到冲击或因物体自身重力作用出现滑动情况，手指控制器模块40会依据三维力触觉传感器模块30提供的实时反馈数据，进行以下处理：首先，计算单位时间内三轴力值(即X、Y、Z轴方向的力)的最大变化速是否满足预设的稳定抓取条件，即是否小于或等于0.01N/ms。一旦判定当前的最大变化速率不满足此条件(即变化速率大于0.01N/ms),则表明抓握状态不稳定，此时力保持模式将自动切换至导纳柔性力位混合控制模式。[0085]在切换至导纳柔性力位混合控制模式后，系统会根据当前检测到的单位时间内三轴力值的最大变化速率，动态调整弹性系数。具体地，随着最大变化速率的增加，相应地增大弹性系数，以增强灵巧手的握持力，从而有效抑制物体的滑动趋势。这一过程持续进行，直至单位时间内三轴力值的最大变化速率重新满足预设的稳定抓取条件，即变化速率降低至0.01N/ms且持续500ms的时长。[0086]通过上述机制，灵巧手能够实现对不同复杂抓取情况的自适应调整，显著提升了其在各种环境下的稳定抓取能力。[0087]进一步地，所述灵巧手总控制器模块20包括故障检测及安全保护控制模块21、手指协调控制模块22和通讯模块23,所述通讯模块23与所述上位机10、所述三维力触觉传感器模块30、所述执行器模块50均连接，所述通讯模块23负责接收并传输其他组件的控制指令数据，以保障系统间的高效通信协同机制。它同时承担着为上位机10对灵巧手进行远程监控与调控的职责，功能涵盖预设动作序列的编程、自适应导纳控制模式的实现以及拖拽式示教功能的提供等。[0088]其中，所述故障检测及安全保护控制模块21连接所述通讯模块23,在灵巧手执行抓取任务的过程中，实时监测所述执行器模块50的温度和最大工作电流是否超过允许的工作条件，同时实时监测所述三维力触觉传感器模块30输出的最大力值是否超过允许的最大工作输出值，若出现故障会及时停机，并对所述上位机10发送故障信息。[0089]所述手指协调控制模块22与所述通讯模块23连接，将来自所述上位机10的第一控制指令进行解析，生成各个灵巧手手指对应的第二控制指令，同时，在所有灵巧手手指协同进行抓取动作时，通过空间干涉检测算法计算手指之间的距离，获取干涉判断结果，根据所述干涉判断结果完成抓取动作中各个手指之间的避障。[0090]进一步地，所述执行器模块50包括均与伺服电机连接的电机控制器51和绝对值编码器52,所述状态反馈数据包括所述电机控制器51获取的伺服电机工作温度和电流，以及所述绝对值编码器52获取的伺服电机当前速度及位置。[0091]在如图5所示的灵巧手控制系统的通讯架构中，灵巧手总控制器模块20与上位机10之间的通信支持RS485、CAN总线以及EtherCAT这三种高性能通信协议。此外，灵巧手总控制器模块20还配备了API(应用程序编程接口)、ROS(机器人操作系统)及ROS2接口，以供用户进行深入的二次开发，从而极大地提升了系统的可扩展性和可维护性。[0092]灵巧手总控制器模块20与手指控制器模块40之间采用了IIC(两线式串行总线)通信协议。这一设计使得部署在多个手指上的手指控制器模块40能够共享同一条IIC总线，不仅简化了控制系统的布线复杂度，还有效地减少了灵巧手总控制器模块20所需占用的I/0(输入/输出)引脚数量。[0093]对于三维力触觉传感器模块30与手指控制器模块40之间的通信，系统同样采用了IIC总线。这一做法使得多个三维力触觉传感器模块30能够轻松地挂载到同一条IIC总线上，进一步节省了手指控制器模块40的I/0引脚资源。[0094]在执行器模块50层面，电机控制器51和绝对值编码器52均与手指控制器模块40通过SPI(串行外设接口)总线进行通信。SPI总线以其高速、全双工、同步的通信特点，确保了电机控制器51、绝对值编码器52与手指控制器模块40之间数据的高效传输。[0095]需要注意的是，采用本发明的任意结构形式的灵巧手，均具备出色的拖拽示教能力，这一特性允许用户通过直观的拖拽方式，轻松实现灵巧手动作的灵活编排。[0096]当上位机被切换至拖拽示教模式时，导纳柔性力位混合控制中的弹性系数会被自动设置为0,以确保在拖拽过程中，灵巧手手指能够无阻碍地跟随人手动作。此时，用户可以用双手的食指和拇指捏住灵巧手手指上安装的触觉传感器侧面(即X/Y轴受力区域),通过施加适当的力来引导灵巧手手指进行抓握动作的示教。同样地，当用户用手指按压触觉传感器正面(即Z轴受力区域)时，可以实现对灵巧手手指伸展示教的操控。这里的抓握示教指的是使灵巧手手指弯曲以模拟抓握动作，而伸展示教则是让手指复位至伸直状态。[0097]在拖拽灵巧手手指至所需位置后，用户可以在上位机上记录当前的示教点，并设置从上一个位置移动至该点的速度。通过重复这一操作，用户可以连续记录多组示教点，从而逐步构建出完整的动作序列。[0098]一旦动作编排完成，用户只需在上位机上保存示教点信息，灵巧手便能够按照预设的示教点顺序，自动执行编排好的动作。这种拖拽示教方式不仅简化了灵巧手的编程过程，还极大地提高了动作编排的灵活性和准确性，使得用户能够轻松地为灵巧手定制各种复杂的操作任务。[0099]综上所述，本发明相对于现有技术，不仅提高了灵巧手的抓取精度和适应性，了系统结构，降低了成本，增强了系统的灵活性和安全性，还提高了控制算法的适应性和鲁实施例二[0100]基于和实施例一的同一发明构思，本发明还提供了一种多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制方法，利用实施例一中所述的多维力触觉自适应抓取的灵巧手控制系统完成目[0101]S1:接收用于执行灵巧手抓取任务的第一控制指令，生成与各个灵巧手手指的动作对应的第二控制指令；[0102]S2:监测并获取手指与目标物体之间的接触数据，基于所述第二控制指令，结合所述接触数据和驱动手指的伺服电机的状态反馈数据，计算在不同时间点，驱动手指应达到中最大的力值Fmax=max(Fx,Fy,Fz)和单位时间(dt)内三轴力值的化速率,根据所述单位时间内三轴力值的最大变化速率△vF,对手指的[0106]若所述单位时间内三轴力值的最大变化速率△vF满足小于预设的变化率阈值轴中最大的力值Fmax’,不断迭代计算得到在不同时间点，驱动手指应达到的目标位置，[0108]根据获取的手指受力位置数据和当前驱动手指的速度，通过机器人运动学D-H算[0109]基于所述三轴中最大的力值Fmax和所述手指受力位置关节速度V,采用基于二间目标位置Target_X:[0111]其中，dt表示单位时[0112]根据所述受力位置关节下一个单位时间目标位置Target_X,计算出下一个实施例三[0114]本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施