I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   R o b o t i c s   a n d   A u t o m a t i o n   ( I J R A )   V o l .   1 ,   N o .   2 ,   J u n e   2 0 1 2 ,   p p .   6 9 ~ 7 7   I S S N :   2 0 8 9 - 4 8 5 6             6 9       J o u r n a l   h o m e p a g e :   h t t p : / / i a e s j o u r n a l . c o m / o n l i n e / i n d e x . p h p / I J R A   D e s i g n   a n d   A n a l y s i s   o f   a   M u l t i f i n g e r e d   R o b o t   H a n d       P r a m o d   K u m a r   P a r i d a ,   B i b h u t i   B h u s a n   B i s w a l   D e p a r t m e n t   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   Ro u r k e l a - 7 4 9 0 0 8 ,   O d i s h a ,   I n d i a ,   t e l p / f a x   ( + 9 1 ) 6 6 1   2 4 7 4 8 4 0         A r t i c l e   I n f o     A B S T R A C T   A r t i c l e   h i s t o r y :   R e c e i v e d   A p r   1 2 ,   2 0 1 2   R e v i s e d   M a y   2 0 ,   2 0 1 2   A c c e p t e d   M a y   2 7 ,   2 0 1 2       W i t h   t h e   a d v e n t   o f   n e w   c o n t r o l   t e c h n i q u e s   a n d   d e v e l o p m e n t   o f   m i c r o a c t u a t o r s ,   m a n i p u l a t o r   d e s i g n e r s   h a v e   g a i n e d   i n p e t u s   t o d e v e l o p   m a n i p u l a t o r s   a n d   t h e   r e l a t e d   d e v i c e s t h a t   i s   m o r e   f l e x i b l e ,   r e s p o n s i v e ,   s m a r t   a n d   a n t h r o p o m o r p h i c . T a k i n g   c u e   f r o m   t h e   w o r k   o f   a   n u m b e r   o f   r e s e a r c h e r s o v e r   a   c o u p l e   o f   d e c a d e s ,   t h e   p r e s e n t   w o r k   i s   a   s y s t e m a t i c   a t t e m p t   t o   d e v e l o p   a   f i v e   f i n g e r e d   a n t h r o p o m o r p h i c   r o b o t i c   h a n d   w i t h   2 5   D o F s .   T h e   h a n d   c l o s e l y   f o l l o w s   t h e   a n a t o m y   o f   a   t y p i c a l   h u m a n   h a n d .   T h e   p a p e r   p r e s e n t s   t h e   s t r u c t u r e   o f   t h e   p r o p o s e d   h a n d   a n d   i t s   m o d e l   f o r   k i n e m a t i c   a n a l y s i s .   T h e   k i n e m a t i c   a n a l y s i s   h a s   b e e n   c a r r i e d   o u t   u s i n g   c o n v e n t i o n a l   m e t h o d   u s i n g   M A T L a b   s o f t w a r e .   T h e   r e s u l t   o b t a i n e d   t h r o u g h   t h e   a n a l y s i s   c o n f i r m e d   t h a t   t h e   r o b o t   h a n d   c o n f o r m s   t o   t h e   o b j e c t i v e .   K e y w o r d :   r o b o t   h a n d   a n t h r o p o m o r p h i c   k i n e m a t i c   a n a l y s i s   m a n i p u l a t i o n   s i m u l a t i o n   Co p y r i g h t   ©   2 0 1 2   I n s t i t u t e   o f   A d v a n c e d   E n g i n e e r i n g   a n d   S c i e n c e .     A l l   r i g h t s   r e s e r v e d .   C o r r e s p o n d i n g   A u t h o r :   F i r s t   A u t h o r   D e p a r t m e n t   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g ,   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   Ro u r k e l a - 7 4 9 0 0 8 ,   O d i s h a ,   I n d i a ,   t e l p / f a x   ( + 9 1 ) 6 6 1   2 4 7 4 8 4 0   e - m a i l :   p r a m o d p a r i d a 7 1 @ y a h o o . c o m       1 .   I N T R O D U C T I O N     A n   e f f e c t i v e   r o b o t   h a n d   s h o u l d   b e   m u l t i f u n c t i o n a l ,   a d a p t i v e   a n d   f l e x i b l e .   I t   i s   a l w a y s   d e s i r a b l e   t o   d e v e l o p   a   r o b o t i c   h a n d   w h i c h   c a n   m i m i c   a   h u m a n   h a n d .   O v e r   l a s t   f e w   d e c a d e s   r e s e a r c h e r s   h a v e   b e e n   t r y i n g   t o   d e v e l o p   v a r i o u s   m u l t i - f i n g e r e d   r o b o t   h a n d s ,   w h i c h   c a n   b e   u s e d   f o r   a   s p e c i f i c   s e t   o f   a p p l i c a t i o n s .   I n   t h e s e   d a y s   t h e   m u l t i - f i n g e r e d   h a n d s   f i n d   t h e i r   p o t e n t i a l   a p p l i c a t i o n s   i n   m a n y   a p p l i c a t i o n s   i n   i n d u s t r i a l ,   d o m e s t i c ,   a l l i e d   s e r v i c e s   a n d   m e d i c a l   e n v i r o n m e n t s .   E s p e c i a l l y   i n   c a s e   o f   a s s i s t i v e   a n d   a r t i f i c i a l   l i m b s   t h e   h a n d   s h o u l d   b e   a n t h r o p o m o r p h i c .   H o w e v e r   a s   t h e   n u m b e r   o f   f i n g e r s   i n c r e a s e s   a n d   t h e   n u m b e r   o f   d e g r e e s   o f   f r e e d o m   o n   a   s i n g l e   f i n g e r   o r   o n   t h e   w h o l e   o f   h a n d   i n c r e a s e ,   t h e   a c t u a t i o n   m e c h a n i s m   a n d   t h e   a s s o c i a t e d   c o n t r o l   a r c h i t e c t u r e   b e c o m e   c o m p l i c a t e d .   T h e r e f o r e   m o s t   o f   t h e   m u l t i   f i n g e r e d   h a n d s   w i t h   l a r g e   n u m b e r   o f   D o F s   a r e   u n d e r a c t u a t e d .   S t a b l e   g r a s p i n g   a n d   f i n e   m a n i p u l a t i o n     w i t h   t h e   m u l t i   f i n g e r   r o d o t   h a n d s   a r e   p l a y i n g   a n   i m p o r t a n t   r o l e   i n   t h e   f i e l d   o f   m a n u f a c t u r i n g ,   r e h a b i l i t a t i o n   a n d   o t h e r   a p p l i c a t i o n s   t h a t   r e q u i r e   p r e c i s i o n   a n d   d e x t e r i t y [ 1 ] .   D e x t e r o u s   g r a s p i n g   i s   t h e   s p e c i f i c   t a s k   a n d   i t   h a s   b e e n   a c c e p t e d   a n d   a d o p t e d   b y   m a n y   r e s e a r c h e r s   a s   a p r i o r i t y   i s s u e   w h i l e   d e s i g n i n g   t h e   h a n d s .   T h e   e s s e n t i a l   m o d i f i c a t i o n s   r e l a t e d   t o   t h e   r o b o t i c   g r i p p e r s   s u c h   a s   i m p r o v e d   f o r c e   s e n s i n g   c a p a c i t y   a n d   i m p r o v e d   f l e x i b i l i t i e s   a t   t h e   g r i p p i n g   a r e   t o   b e   i m p l e m e n t e d . T h e   m u l t i - f i n g e r e d   r o b o t   h a n d   a c t s   a s   a   m u l t i p u r p o s e   g r i p p i n g   d e v i c e   f o r   v a r i o u s   t a s k s   w i t h   m u l t i p l e - d e g r e e s - o f - f r e e d o m .   S o m e   o f   t h e   i m p o r t a n t   m u l t i - f i n g e r e d   h a n d s   a r e   W E N D Y   h a n d   [ 2 ] ,   U t a h / M I T   h a n d   [ 3 ] ,   D L R   h a n d   [ 4 ] ,   S h a d o w   D e x t e r o u s   H a n d   [ 5 ] ,   R o b o n a u t   h a n d   [ 6 ] ,   N A I S T - H a n d   [ 7 ]   a n d   G i f u   h a n d   [ 8 ] .     V a r d y   p r o p o s e d   a   h a n d   m o d e l   t h a t   i s   b a s e d   o n   D e n a v i t - H a r t e n b e r g   c o n v e n t i o n   [ 9 ] .   T h e   s t r u c t u r e   o f   a l l   t h e   f i n g e r s   o f   t h e   m o d e l   i s   s a m e ,   s o   t h e   c o n v e n t i o n   i s   a p p l i e d   t o   a l l   f i n g e r s   i n   t h e   s a m e   m a n n e r .   E a c h   f i n g e r   h a s   f i v e   D o F s :   o n e   D o F   c o r r e s p o n d i n g   t o   t h e   p a r t   o f   c a r p o m e t a c a r p a l   a r t i c u l a t i o n   c o n s i d e r e d   a s   b e l o n g i n g   t o   t h e   r e s p e c t i v e   f i n g e r ,   t w o   D o F s   c o r r e s p o n d i n g   t o   m e t a c a r p o p h a l a n g e a l   a r t i c u l a t i o n ,   o n e   D o F   c o r r e s p o n d i n g   t o   p r o x i m a l - i n t e r p h a l a n g e a l   ( P I P )   a r t i c u l a t i o n   a n d   o n e   D o F   c o r r e s p o n d i n g   t o   d i s t a l - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 9 - 4 8 5 6   I J R A   V o l .   1 ,   N o .   2 ,   J u n e   2 0 1 2   :     6 9     7 7   7 0 i n t e r p h a l a n g e a l   ( D I P ) .   T h e   t h u m b   h a s   a   d i f f e r e n t   s t r u c t u r e :   t h r e e   D o F s   c o r r e s p o n d i n g   t o   t h e   c a r p o m e t a c a r p a l   ( C M C )   a r t i c u l a t i o n ,   t w o   D o F s   c o r r e s p o n d i n g   t o   m e t a c a r p o p h a l a n g e a l   ( M C P )   a r t i c u l a t i o n ,   a n d   o n e   D o F   c o r r e s p o n d i n g   t o   t h e   i n t e r p h a l a n g e a l   ( I P )   a r t i c u l a t i o n .   V e r y   s i m i l a r   w i t h   t h e   m o d e l   o f   V a r d y ,   Y a s u m u r o   [ 1 0 ]   p r o p o s e d   a   h a n d   m o d e l .   T h i s   m o d e l   h a s   t h e   s a m e   s t r u c t u r e ,   o n l y   t h e   C M C   a r t i c u l a t i o n   o f   t h e   t h u m b   h a s   t w o   D o F s .   A l s o ,   t h e   w r i s t   i s   m o d e l e d   a s   h a v i n g   s i x   D o F s   w i t h   t h r e e   r o t a t i o n s   a n d   t h r e e   t r a n s l a t i o n s .   T h e   f i x e d   c o o r d i n a t e   s y s t e m   w i t h   r e s p e c t   t o   w h i c h   t h e   w h o l e   m o t i o n   i s   a n a l y z e d   i s   p l a c e d   o u t s i d e   o f   t h e   h a n d ' s   a r e a .   Y a s u m u r o   u s e d   t h i s   m o d e l   t o   c r e a t e ,   f r o m   s u r f a c e s ,   a   3 D   m o d e l   o f   t h e   h u m a n   h a n d   a n d   a n i m a t e d   i t   b a s e d   o n   a   d y n a m i c   m o d e l   i n   a   h u m a n   l i k e   m a n n e r .   A l b r e c h t   [ 1 1 ]   f o l l o w e d   t h e   m o d e l s   o f   V a r d y .   B u t   u n l i k e   t h e   V a r d y s   m o d e l   t h e   n u m b e r   o f   D o F s   i n   C M C   a r e a   i s   d i f f e r e n t ;   t h e   t h u m b   h a s   t h r e e   D o F s ,   t h e   r i n g   a n d   l i t t l e   f i n g e r s   h a v e   t w o   D o F s   a n d   i n d e x   a n d   m i d d l e   f i n g e r s   h a v e   n o   m o t i o n .   W u   a n d   H u a n g   [ 1 2 ]   t r e a t e d   t h e   h a n d   a s   a   s e t   o f   s u b - o b j e c t s ,   e a c h   o f   t h e m   b e i n g   s e p a r a t e l y   m o d e l e d .   T h e   s k e l e t o n   o f   a   h a n d   i s   a b s t r a c t e d   a s   a   s t i c k   f i g u r e   s o   t h a t   t h e   d i m e n s i o n   o f   e a c h   s u b - o b j e c t   w a s   r e d u c e d   t o   i t s   l i n k   l e n g t h .   E a c h   f i n g e r   i s   m o d e l e d   a s   a   k i n e m a t i c a l   c h a i n   w i t h   t h e   p a l m   a s   i t s   b a s e   r e f e r e n c e   f r a m e .   T h e   m o d e l   d o e s   n o t   c o n s i d e r   t h e   r a d i o   c a r p a l   a r t i c u l a t i o n   ( w r i s t ) .   E a c h   f i n g e r t i p   i s   t h e   e n d - e f f e c t o r   o f   t h e   r e s p e c t i v e   f i n g e r   k i n e m a t i c a l   c h a i n .   B a s e d   o n   t h e   t w o   m o d e l s ,   d e v e l o p e d   b y   W u   [ 1 2 ]   &   K u c h [ 1 3 ] ,   a   k i n e m a t i c a l   m o d e l   i n t e n d e d   t o   b e   s u i t e d   f o r   m e a s u r i n g   a n d   d i s p l a y i n g   f i n e   f i n g e r t i p   m a n i p u l a t i o n s   w a s   d e v e l o p e d .   T h e   b a s e   c o o r d i n a t e   s y s t e m   w a s   l o c a t e d   i n   t h e   h a n d   a t   t h e   p o i n t   w h e r e   t h e   t h u m b   a n d   t h e   i n d e x   m e t a c a r p a l   m e e t .   T h e   i n d e x   f i n g e r   w a s   d e f i n e d   s i m i l a r l y   t o   t h a t   p r e s e n t e d   b y   R o h l i n g   [ 1 4 ] . T h e   m o d e l   s t u d i e s   o n l y   t h e s e   f i n g e r s ,   t h e   t h r e e   o t h e r s   a d o p t i n g   t h e   i n d e x   m o d e l .   S u c h   t y p e   o f   h a n d   h a s   a d v a n t a g e   t h a t   t h e   h a n d   c a n   b e   u s e d   w i t h   v a r i o u s   t y p e s   o f   r o b o t   a r m s   b e c a u s e   t h e   r o b o t   h a n d   h a s   i n d e p e n d a n t   s t r u c t u r e .   M o s t   o f   t h i s   t y p e   o f   r o b o t   h a n d   h a s   e q u a l   o r   l e s s   t h a n   f o u r   f i n g e r s   [ 1 5 ] .   E v e n   t h o s e   w i t h   f i v e   f i n g e r s   a r e   n o t   e q u a l   w i t h   h u m a n   h a n d   b e c a u s e   t h e y   h a v e   l e s s   n u m b e r   o f   j o i n t s   o r   d e g r e e s   o f   f r e e d o m . T h e   r o b o t   h a n d s   w i t h   f i v e   f i n g e r s   a n d   a n t h r o p o m e t r i c   s t r u c t u r e   a r e   h e l p f u l   f o r   t h e   p a t i e n t s   w h o   a r e   p a r t i a l l y   p a r a l y z e d   d u e   t o   n e u r o l o g i c a l   o r   o r t h o p e d i c   i m p a i r m e n t   [ 1 6 ] .   T h e   n e e d   f o r   i m p r o v i n g   t h e   m u l t i - f i n g e r e d   r o b o t   h a n d   a r i s e s   f r o m   t h e   d e s i r e   f o r h a n d l i n g   o b j e c t s   o f   c o m p l i c a t e d   s h a p e s   e f f e c t i v e l y . T h e r e f o r e   t h e   m e c h a n i c a l   d e s i g n   p l a y s   a n   i m p o r t t a n t   r o l e   i n   t h e   d e v e l o p m e n t   o f   t h e   p r e s e n t   h a n d . I n   t h i s   p a p e r   w e   o n l y   c o n c e n t r a t e   o n   t h e   k i n e m a t i c   a n a l y s i s   o f   t h e   a n t h r o p o m o r p p h i c   r o b o t   h a n d   a n d   c o n s i d e r   t h e   w r i s t   a s   a   f i x e d .   T h e   h a n d   i s   a n   a r t i c u l a t e d   s t r u c t u r e .   A l l   f i n g e r s   i n   t h e   m o d e l   h a v e   t h e   s a m e   e s s e n t i a l   s t r u c t u r e ,   h a v i n g   d i f f e r e n t   d e g r e e s   o f   f r e e d o m ,   s o   t h e   s a m e   c o n v e n t i o n   i s   a p p l i e d   t o   a l l   f i n g e r s .   T h e   f i x e d   c o o r d i n a t e   s y s t e m   w i t h   r e s p e c t   t o   w h i c h   t h e   w h o l e   m o t i o n   i s   a n a l y z e d   i s   p l a c e d   o u t s i d e   o f   t h e   h a n d ' s   a r e a i . e .   a t   w r i s t .   D o F s   i n   C M C   a r e a   i s   d i f f e r e n t   w i t h   t h u m b   h a v i n g   t w o   D o F s ,   t h e   r i n g   a n d   l i t t l e   f i n g e r s   h a v e   t w o   D o F s   a n d   i n d e x   a n d   m i d d l e   f i n g e r s   h a v e   n o   m o t i o n .   T h e   s k e l e t o n   o f   a   h a n d   i s   a b s t r a c t e d   a s   a   s t i c k   f i g u r e   s o   t h a t   t h e   d i m e n s i o n   o f   e a c h   s u b - o b j e c t   i s   r e d u c e d   t o   i t s   l i n k   l e n g t h .   E a c h   f i n g e r   i s   m o d e l e d   a s   a   k i n e m a t i c a l   c h a i n   w i t h   t h e   p a l m   a s   i t s   b a s e   r e f e r e n c e   f r a m e .   T h e   m o d e l   d o e s   n o t   c o n s i d e r   t h e   r a d i o   c a r p a l   a r t i c u l a t i o n   ( w r i s t ) .   E a c h   f i n g e r t i p   i s   c o n s i d e r e d   t o   b e   t h e   e n d - e f f e c t e r   o f   t h e   r e s p e c t i v e   f i n g e r   k i n e m a t i c a l   c h a i n .   T h e   a i m   o f   t h e   p r e s e n t   s t u d y   i s   t o   o b t a i n   a   k i n e m a t i c   m o d e l   o f   t h e   a n t h r p o m o r p h i c   r o b o t   h a n d ,   a s   n a t u r a l   a s   p o s s i b l e   a n d   t o   m a k e   i t   c a p a b l e   o f   r e a l i z i n g   v a r i o u s   t a s k s   i n   3 D   e n v i r o n m e n t .   T h e   a n a l y s i s   o f   t h e   f o r w a r d   k i n e m a t i c s   o f   t h e   p r o p o s e d   m o d e l   i s   s t u d i e d   b y   r e p r e s e n t i n g   t h e   a c t i v e   s p a c e   a s   a   c o m p l e x   s u r f a c e   ( r e a c h   e n v e l o p e )   w i t h   r e s p e c t   t o   w r i s t .         2 .   K I N E M A T I C   M O D E L   T h e   m u l t i - f i n g e r e d   r o b o t   h a n d   a c t s   a s   a   m u l t i p u r p o s e   g r i p p i n g   d e v i c e   f o r   v a r i o u s   t a s k s .   S i n c e   i t   i s   d e s i g n e d   t o   m i m i c   t h e   h u m a n   h a n d s ,   m o s t   a n t h r o p o m o r p h i c   r o b o t   h a n d s   d u p l i c a t e   t h e   s h a p e   a n d   f u n c t i o n s   o f   h u m a n   h a n d s .   T h e   s t r u c t u r e   o f   t h e   d e s i g n e d   a n t h r o p o m o r p h i c   h a n d s   i s   a l m o s t   t h e   s a m e   a s   t h a t   o f   a   h u m a n   h a n d   a s   s h o w n   i n   F i g .   1 .   T h e   f i n g e r   s e g m e n t s   i n   h u m a n   h a n d   g i v e   u s   t h e   i n s p i r a t i o n   t o   d e s i g n   a n   i n d e p e n d e n t l y   d r i v e n   f i n g e r   s e g m e n t   t o   c o n s t r u c t   a   w h o l e   f i n g e r .   T h e   s e g m e n t a l   l e n g t h s   o f   t h e   t h u m b   a n d   f i n g e r s   a r e   t a k e n   p r o p o r t i o n a t e l y   t o   h a n d   l e n g t h   a n d   h a n d   b r e a d t h   w i t h   a   f i x e d   w r i s t . T y p i c a l l y   t h e   h a n d   m o t i o n   i s   a p p r o x i m a t e d   t o   h a v e   2 7   D o F s ,   w h i c h   i n c l u d e s   2   D o F s   a t   w r i s t .   I n   t h e   p r e s e n t   s t u d y   w e   c o n s i d e r   t h e   w r i s t   a s   a   f i x e d   o r i g i n   a n d   h e n c e   t h e   t w o   D o F s   a t   t h i s   p o i n t   a r e   n o t   c o n s i d e r e d   a n d   o t h e r   2 5   D o F s   a r e   c o n s i d e r e d .   T h e   t h u m b   i s   m o d e l e d   w i t h   5   D o F s . T h e   i n d e x   a n d   m i d d l e   f i n g e r s   a r e   m o d e l e d   w i t h   4   D o F s   e a c h .   T h e   r i n g   a n d   l i t t l e   f i n g e r s   a r e   m o d e l e d   w i t h   6   D o F s   e a c h   c o n s i d e r i n g   t w o   d e g r e e s   o f   f r e e d o m   e a c h   a t   C a r p o m e t a c a r p e l   ( C M C )   j o i n t   f o r   p a l m   a r c h .   T h e   T r a p e z i o m e t a c a r p a l   ( T M )   j o i n t ,   a l l   f i v e   M e c a p o p h a l a n g e a l   ( M C P )   j o i n t s   a n d   t w o   C M C   j o i n t s a r e   c o n s i d e r e d   w i t h   t w o   r o t a t i o n a l   a x e s   e a c h   f o r   b o t h   a b d u c t i o n - a d d u c t i o n   a n d   f l e x i o n - e x t e n s i o n .   T h e   I n t e r p h a l a n g e a l   ( I P )   j o i n t   o n   t h e   t h u m b ,   t h e   P r o x i m a l - I n t e r p h a l a n g e a l   ( P I P )   a n d   D i s t a l -   I n t e r p h a l a n g e a l   ( D I P )   j o i n t s   o n   t h e   o t h e r   f o u r   f i n g e r s   p o s s e s s   1   D o F   e a c h   f o r   t h e   f l e x i o n - e x t e n s i o n   r o t a t i o n a l   a x e s .   F i g . 1   i l l u s t r a t e s   t h e   p r o p o s e d   h a n d   m o d e l   w h i l e   t h e   p a r a m e t e r s   o f   t h e   t h u m b   a n d   o t h e r   f i n g e r s   a r e   t a b u l a t e d   i n   T a b l e   4   a n d   T a b l e   5   r e s p e c t i v e l y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J R A     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       D e s i g n   a n d   A n a l y s i s   o f   a   M u l t i f i n g e r e d   R o b o t   H a n d   ( P r a m o d   K u m a r   P a r i d a )   7 1       F i g u r e   1 .     K i n e m a t i c   m o d e l   o f   h a n d     T a b l e   1 .     D H   T a b l e   o f   t h u m b .   L i n k ( i )   L i n k   t w i s t   a n g l e ( α i - 1 )   L i n k   l e n g t h ( a i - 1 )   J o i n t   D i s t a n c e ( d i )   J o i n t   a n g l e ( θ i )   1 T   0 0   L 1 T   0   θ 1 T   2 T   - 9 0 0   0   0   θ 2 T   3 T   9 0 0   L 2 T   0   θ 3 T   4 T   - 9 0 0   0   0   θ 4 T   5 T   0 0   L 3 T   0   θ 5 T   ε T   0 0   L 4 T   0   0     T a b l e   2   D H   T a b l e   o f   i n d e x   a n d   m i d d l e   f i n g e r s   L i n k ( i )   L i n k   t w i s t   a n g l e ( α i - 1 )   L i n k   l e n g t h ( a i - 1 )   J o i n t   d i s t a n c e ( d i )   J o i n t   a n g l e ( θ i )   1 F   0 0   L 1 F   0   θ 1 F   2 F   - 9 0 0   0   0   θ 2 F   3 F   0 0   L 2 F   0   θ 3 F   4 F   0 0   L 3 F   0   θ 4 F   ε F   0 0   L 5 F   0   0     T a b l e   3   D H   T a b l e   o f   r i n g   a n d   l i t t l e   f i n g e r s   L i n k ( i )   L i n k   t w i s t   a n g l e ( α i - 1 )   L i n k   l e n g t h ( a i - 1 )   J o i n t   D i s t a n c e ( d i )   J o i n t   a n g l e   ( θ i )   1 F   0 0   L 1 F   0   θ 1 F   2 F   - 9 0 0   0   0   θ 2 F   3 F   9 0 0   L 2 F   0   θ 3 F   4 F   - 9 0 0   0   0   θ 4 F   5 F   0 0   L 3 F   0   θ 5 F   6 F   0 0   L 4 F   0   θ 6 F   ε F   0 0   L 5 F   0   0       2 . 1 .     A n t h r o p o m e t r i c   d a t a   a n d   j o i n t   l i m i t s   A s   t h e r e   w e r e   n o   e x a c t   a n t h r o p o m e t r i c   d a t a   f o r   t h e   s e g m e n t a l   l e n g t h s   o f   t h e   h u m a n   h a n d ,   t h e   e s t i m a t e d   m e a s u r e m e n t   a r e   m a d e   f o l l o w i n g   s t a n d a r d   f o r m u l a e   a s   t a b u l a t e d   i n   t a b l e   4   a n d   t a b l e   5 ,   w h e r e   H L   i s   H a n d   L e n g t h   a n d   H B   i s   H a n d   B r e a d t h   [ 1 7 ]   a s   s h o w n   i n   F i g .   2 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 9 - 4 8 5 6   I J R A   V o l .   1 ,   N o .   2 ,   J u n e   2 0 1 2   :     6 9     7 7   7 2     F i g u r e   2 .     P a r a m e t r i c   l e n g t h s   o f   h a n d       T a b l e   4 .   S e g m e n t   l e n g t h   f o r   t h u m b   F i n g e r   M e t a c a r p a l   b o n e s   L e n g t h   T h u m b   0 . 2 5 1 * H L   L 2 T     I n d e x     L 2 I     M i d d l e   0 . 3 7 3 * H L   L 2 M     R i n g     L 2 R     L i t t l e     L 2 L       T a b l e   5 .     S e g m e n t   l e n g t h   f o r   f i n g e r s   F i n g e r s   P r o x i m a l   L e n g t h   M i d d l e   L e n g t h   D i s t a l   L e n g t h   T h u m b   0 . 1 9 6 * H L   L 3 T   -   -   0 . 1 5 8 * H L   L 4 T   I n d e x   0 . 2 6 5 * H L   L 3 I   0 . 1 4 3 * H L   L 4 I   0 . 0 9 7 * H L   L 5 I   M i d d l e   0 . 2 7 7 * H L   L 3 M   0 . 1 7 0 * H L   L 4 M   0 . 1 0 8 * H L   L 5 M   R i n g   0 . 2 5 9 * H L   L 3 R   0 . 1 6 5 * H L   L 4 R   0 . 1 0 7 * H L   L 5 R   L i t t l e   0 . 2 0 6 * H L   L 3 L   0 . 1 1 7 * H L   L 4 L   0 . 0 9 3 * H L   L 5 L       T h e   a n g l e   l i m i t s   f o r   d i f f e r e n t   j o i n t s   t a b u l a t e d   i n   T a b l e   6 ,   T a b l e   7 ,   T a b l e   8 ,   T a b l e   9   a n d   T a b l e   1 0   f o r   d i f f e r e n t   f i n g e r s ,   c o n s i d e r e d   f r o m   w o r k   o f   P a r s u r a m n a   a n d   Z u e n   [ 1 8 ] .       T a b l e   6 .     J o i n t   L i m i t s   o f   T h u m b   J o i n t s   R o t a t i o n   θ i   θ m i n   θ m a x   T M     A b d u c t i o n - A d d u c t i o n   θ 1 T   0   π / 3   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 2 T   - 5 π / 3 6   7 π / 3 6   M C P   A b d u c t i o n - A d d u c t i o n   θ 3 T   0   π / 3   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 4 T   - π / 1 8   1 1 π / 3 6   I P   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 5 T   - π / 1 2   4 π / 9       T a b l e   7 .   J o i n t   l i m i t s   o f   i n d e x   f i n g e r   J o i n t s   R o t a t i o n s   θ i   θ m i n   θ m a x   M C P   A b d u c t i o n - A d d u c t i o n   θ 1 I   - π / 6   π / 6   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 2 I   - π / 1 8   π / 2   P I P   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 3 I   0   π / 2   D I P   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 4 I   0   π / 3       L e n g t h   ( H L )   B r e a d t h   ( H B )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J R A     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       D e s i g n   a n d   A n a l y s i s   o f   a   M u l t i f i n g e r e d   R o b o t   H a n d   ( P r a m o d   K u m a r   P a r i d a )   7 3 T a b l e   8 .   J o i n t   l i m i t s   f o r   m i d d l e   f i n g e r   J o i n t s   R o t a t i o n s             θ i   θ m i n   θ m a x   M C P   A b d u c t i o n - A d d u c t i o n   θ 1 M   - 2 π / 4 5   7 π / 3 6   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 2 M   0   4 π / 9   P I P   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 3 M   0   5 π / 9   D I P   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 4 M   - π / 1 8   π / 2       T a b l e   9 .   J o i n t   l i m i t s   f o r   r i n g   f i n g e r   J o i n t s   R o t a t i o n s             θ i   θ m i n   θ m a x   C M C   A b d u c t i o n - A d d u c t i o n   θ 1 R   0   π / 1 8   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 2 R   π / 9 0   π / 1 8   M C P   A b d u c t i o n - A d d u c t i o n   θ 3 R   - 1 4 π / 1 8 0   π / 9   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 4 R   0   4 π / 9   P I P   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 5 R   0   5 π / 9   D I P   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 6 R   - π / 6   π / 2       T a b l e   1 0 .   J o i n t   l i m i t s   f o r   l i t t l e   f i n g e r   J o i n t s   R o t a t i o n s             θ i   θ m i n   θ m a x   C M C   A b d u c t i o n - A d d u c t i o n   θ 1 L   0   π / 1 2   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 2 L   π / 3 6   π / 1 2   M C P   A b d u c t i o n - A d d u c t i o n   θ 3 L   - 1 9 π / 1 8 0   1 1 π / 6 0   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 4 L   0   4 π / 9   P I P   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 5 L   0   5 π / 9   D I P   F l e x i o n - E x t e n s i o n   θ 6 L   - π / 6   π / 2       3 .   K I N E M A T I C   A N A L Y S I S   F o r w a r d   k i n e m a t i c s   i s   u s e d   t o   d e t e r m i n e   t h e   p o s i t i o n   a n d   o r i e n t a t i o n   o f   t h e   p r o p o s e d   h a n d   m o d e l   w i t h   r e s p e c t   t o   f i x e d   p o i n t   i . e .   w r i s t .   F o r   t h i s   p u r p o s e   a   k i n e m a t i c   m o d e l   i s   d e v e l o p e d   u s i n g   t h e   g i v e n   j o i n t   a n g l e s ,   t h e   f i n g e r t i p   p o s i t i o n   i n   t h e   p a l m   f r a m e   i s   c a l c u l a t e d   w i t h   r e s p e c t   t o   M C P   j o i n t s   o f   M i d d l e   a n d   I n d e x   f i n g e r ,   T M   j o i n t   o f   t h u m b   a n d   C M C   j o i n t   o f   r i n g   a n d   l i t t l e   f i n g e r . T h e   o r i g i n s   a r e   l o c a t e d   a t   t h e   r e s p e c t i v e   j o i n t s   m a r k e d   a s   O 1 , O 2 , O 3   , O 4   a n d   O 5   a s   s h o w n   i n   F i g .   3 .       F i g u r e   3 .     G l o b a l   c o - o r d i n a t e   s y s t e m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 9 - 4 8 5 6   I J R A   V o l .   1 ,   N o .   2 ,   J u n e   2 0 1 2   :     6 9     7 7   7 4 T h e   D H   m e t h o d   i s   i m p l e m e n t e d   t o   d e t e r m i n e   t h e   D H   p a r a m e t e r s   f o r   a l l   t h e   f i n g e r s   w h i c h   a r e   t a b u l a t e d   i n   T a b l e   1 ,   T a b l e   2   a n d   T a b l e   3 .   T h e   g l o b a l   c o o r d i n a t e   s y s t e m   f o r   h a n d   i s   l o c a t e d   i n   t h e   w r i s t   a s   s h o w n   i n   F i g . 2 .   I n   o r d e r   t o   c a r r y   o u t   t h e   m i k e m a t i c   a n a l y s i s   a n d   f i n d   o u t   t h e   r e a c h a b i l i t y   o f   t h e   i n d i v i d u a l   f i n g e r s   a s   w e l l   a s   t h e   w o r k s p a c e   o f   t h e   e n t i r e   h a n d ,   i t   i s   e s s e n t i a l   t o   m a k e   u s e   o f   a   s u i t a b l e   a l g o r i t h m   a n d   t r a n s f e r   p r o c e s s .   T h e   p r e s e n t   w o r k   u s e s   t h e   D H   a l g o r i t h m   a n d   f o l l o w i n g   t r a n s f o r m a t i o n   m a t r i x   f o r   t h e   p u r p o s e .     a a a - a a a - = - 1 0 0 0 c o s s i n 0 s i n s i n c o s c o s c o s s i n c o s s i n s i n c o s s i n c o s 1 i i i i i i i i i i i i i i i i i i i d q L q q q q L q q q T       ( 1 )         W h e r e ,   i =   J o i n t   N u m b e r     T =   T r a n s f e r   m a t r i x   a t   a   p a r t i c u l a r   j o i n t .     q =     J o i n t   a n g l e .     α =   L i n k   t w i s t   a n g l e .     L = L i n k   o r   f i n g e r   s e g m e n t   l e n g t h .     d =   J o i n t   d i s t a n c e   B y   m u l t i p l y i n g   t h e   c o r r e s p o n d i n g   t r a n s f e r   m a t r i c e s   o f   j o i n t s   o f   e a c h   f i n g e r   a s   p r e s e n t e d         0 0 1 2 1 1 2 3 n n n T T T T T - = L L L               ( 2 )     W h e r e ,   n =   N u b m b e r   o f   j o i n t s   o f   o n e   f i n g e r .           B y   m u l t i p l y i n g   t h e   c o r r e s p o n d i n g   t r a n s f e r   m a t r i c e s   w r i t t e n   f o r   e v e r y   f i n g e r   a s   i n   E q .   2 , t h e   k i n e m a t i c a l   e q u a t i o n s   d e s c r i b i n g   t h e   f i n g e r t i p   m o t i o n   w i t h   r e s p e c t   t o   t h e   g e n e r a l   c o o r d i n a t e   s y s t e m   c a n   b e   d e t e r m i n e d . I t   i s   n o w   p o s s i b l e   t o   d e v e l o p   a   m o d e l   u s i n g   E q . 1   a n d   E q . 2 .   A   c o m p u t e r   p r o g r a m   u s i n g   t h e s e   e q u a t i o n s   i n   M A T L A B   i s   d e v e l o p e d   t o   c a p t u r e   t h e   m o t i o n   o f   t h e   f i n g e r s .   E v e r y   j o i n t   v a r i a b l e   r a n g e   a s   p e r   d a t a   i s   d i v i d e d   t o   a n   a p p r o p r i a t e   n u m b e r   o f   i n t e r v a l s   i n   o r d e r   t o   h a v e   e n o u g h   f i n g e r t i p s   p o s i t i o n s   t o   g i v e   c o n f i d e n t   i m a g e s   a b o u t   t h e   s p a t i a l   t r a j e c t o r i e s   o f   t h e s e   p o i n t s .   B y   c o n n e c t i n g   t h e s e   p o s i t i o n s   a n d   t h e   c o m p l e x   s u r f a c e   b o r d e r i n g   t h e   a c t i v e   h a n d   m o d e l   w o r k s p a c e   i s   o b t a i n e d .   T h e   c o m p l e x   s u r f a c e   c o u l d   b e   u s e d   t o   v e r i f y   t h e   m o d e l   c o r r e c t n e s s   f r o m   t h e   m o t i o n   p o i n t   o f   v i e w ,   a n d   t o   p l a n   t h e   h a n d   m o t i o n   b y   a v o i d i n g   t h e   c o l l i s i o n s   b e t w e e n   i t s   a c t i v e   w o r k s p a c e   a n d   o b s t a c l e s   i n   t h e   n e i g h b o r h o o d .           F i g u r e   4 .   P r o f i l e   o f   f i n g e r t i p s   i n   t h e   X - Y   p l a n e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J R A     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       D e s i g n   a n d   A n a l y s i s   o f   a   M u l t i f i n g e r e d   R o b o t   H a n d   ( P r a m o d   K u m a r   P a r i d a )   7 5 4 .     R E S U L T S     U s i n g   t h e   E q . 1 a n d   E q . 2   a l o n g   w i t h   t h e   p a r a m e t r i c   d a t a   o f   h u m a n   f i n g e r s   p r e s e n t e d   i n   T a b l e   4   a n d   T a b l e   5   t h e   c o m p l e x   s u r f a c e   d e s c r i b e d   b y   e a c h   f i n g e r   t i p   i s   g e n e r a t e d .   I n   a l l   t h e   c a s e s   e a c h   a n g u l a r   r a n g e   i s   d i v i d e d   i n t o   e q u a l   d i v i s i o n s .   T h e   p r o f i l e s   g e n e r a t e d   t h r o u g h   t h e   s i m u l a t i o n   o f   t h e   i n d e p e n d e n t   f i n g e r   t i p s   a r e   s p a t i a l .   T h e   d i f f e r e n t   c o l o u r   s p e c i f i e s   f o r   d i f f e r e n t   f i n g e r s   i . e .   r e d   f o r   t h u m b ,   b l u e   f o r   I n d e x   f i n g e r ,   m a g e n t a   f o r   m i d d l e   f i n g e r ,   g r e e n   f o r   r i n g   f i n g e r   a n d   b l a c k   f o r   l i t t l e   f i n g e r . H o w e v e r ,   f o r   t h e   p u r p o s e   o f   u n d e r s t a n d i n g   a n d   s i m p l i c i t y ,   t h e s e   a r e   p r e s e n t e d   i n   X - Y ,   X - Z   a n d   Y - Z   p l a n e s   i n   F i g .   4 ,   F i g .   5   a n d   F i g .   6   r e s p e c t i v e l y .   T h e   p r o f i l e s   o f   t h e   f i v e   f i n g e r   t i p s   i n   t h e   3 - D   p l a n e   a r e   p r e s e n t e d   i n   F i g . 7 .           F i g u r e   5 .     P r o f i l e   o f   f i n g e r t i p s   i n   t h e   Y - Z   p l a n e         F i g u r e   6 .   P r o f i l e   o f   f i n g e r t i p s   i n   t h e   X - Z   p l a n e         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 0 8 9 - 4 8 5 6   I J R A   V o l .   1 ,   N o .   2 ,   J u n e   2 0 1 2   :     6 9     7 7   7 6     F i g u r e   7 .   P r o f i l e   o f   f i n g e r t i p s   i n   t h e   3 - D   s p a c e       5 .   C O N C L U S I O N   T h e   w o r k   p r e s e n t e d   h e r e   i s   a   p a r t   o f   t h e   r e s e a r c h   w o r k   f o r   d e v e l o p i n g   a   m u l t i - f i n g e r e d ,   a d a p t i v e ,   a n t h r o p o r p h i c   r o b o t   h a n d .   A   s y s t e m a t i c   p r o c e s s   f o r   d e v e l o p i n g   t h e   k i n e m a t i c   m o d e l   a n d   c o n f i r m i n g   i t s   e f f e c t i v e n e s s   t h r o u g h   v i r t u a l   t e s t i n g   i s   p r e s e n t e d .   T h e   m o d e l   c o n s i d e r s   f i v e   f i n g e r s   s i m i l a r   t o   h u m a n   h a n d   f o r   m a n i p u l a t i n g   o b j e c t s   s e c u r e l y .   T h e   j o i n t s ,   l i n k s   a n d   o t h e r   k i n e m a t i c   p a r a m e t e r s   a r e   c h o s e n   i n   s u c h   a   w a y   t h a t   t h e y   r e p l i c a t e   a   h u m a n   h a n d .   T h e   v i r t u a l   t e s t i n g   h a s   b e e n   c a r r i e d   o u t   t h r o u g h   a   s i m u l a t i o n   u s i n g   M A T L a b   a n d   c a r e   h a s   b e e n   t a k e n   t o   h a v e   a   p r o f i l e   o f   t h e   f i n g e r   m o t i o n   a s   s m o o t h   a s   p o s s i b l e   t o   e n s u r e   a   n e a r   n e t   s h a p e .   I r   i s   o b s e r v e d   f r o m   t h e   s i m u l a t i o n   t h a t   t h e   d e v e l o p e d   h a n d   i s   f l e x i b l e   a n d   a d a p t i v e   a n d   i t   c a n   v e r y   e f f e c t i v e l y   b e   u s e d   f o r   t h e   i n t e n d e d   p u r p o s e .       R E F E R E N C E S   [ 1 ]   K a z u o   T a n i e :   D e s i g n   o f   Ro b o t   H a n d s ,   I n d u s t r i a l   Ro b o t i c s ,   E d ,   S .   Y .   N o f ,   J o h n   W i l e y   &   S o n s ,   p p . 1 1 2 - 1 3 7 ,   ( 1 9 8 2 ) .   [ 2 ]   T o s h i o   M o r i t a ,   H i r o y a s u   I w a t a ,   F h i n g e k i   S u g a n o ,   H u m a n   S y m b i o t i c   R o b o t   D e s i g n   b a s e d   o n   D i v i s i o n   a n d   U n i f i c a t i o n   o f   F u n c t i o n a l   R e q u i r e m e n t   ,   P r o c e e d i n g s   o f   t h e   I E E E   I n t e r n a t i o n a l   c o n f e r e n c e   o n   Ro b o t i c s   a n d   A u t o m a t i o n , p p . 2 2 2 9 - 2 2 3 4 , ( 2 0 0 0 ) .   [ 3 ]   S . C.   J a c o b s e n ,   J . E .   W o o d ,   D . F .   K n u t t i ,   a n d   K . B.   Bi g g e r s ,   T h e   U T A H / M . I . T   d e x t e r o u s   h a n d :   W o r k   i n   p r o g r e s s ,   I n t .   J .   Ro b o t .   Re s . , v o l . 3 ,   n o . 4 ,   p p . 2 1 5 0 ( 1 9 8 4 ) .   [ 4 ]   J .   Bu t t e r f a s s ,   M .   G r e b e n s t e i n ,   H .   L i u ,   G .   H i r z i n g e r ,   D L R - H a n d   I I :   n e x t   g e n e r a t i o n   o f   a   d e x t r o u s   r o b o t   h a n d ,   P r o c .   I E E E   I n t e r n a t i o n a l   Co n f e r e n c e   o n Ro b o t i c s   a n d   A u t o m a t i o n ,   T a i b e i ,   T a i w a n ,   p p . 1 0 9 - 1 1 4 ( 2 0 0 3 ) .   [ 5 ]   R. W a l k l e r ,   D e v e l o p m e n t s   i n   d e x t e r o u s   h a n d s   f o r   a d v a n c e d   r o b o t i c   a p p l i c a t i o n s ,   P r o c .   t h e   S i x t h   B i a n n u a l   W o r l d   A u t o m a t i o n   Co n g r e s s ,   S e v i l l e ,   S p a i n ,   p p . 1 2 3 - 1 2 8 ( 2 0 0 4 ) .   [ 6 ]   C. S . L o v c h i k ,   M . A . D i f t l e r ,   T h e   R o b o n a u t   h a n d :   a   d e x t e r o u s   r o b o t   h a n d   f o r   s p a c e ,   P r o c .   I E E E   I n t e r n a t i o n a l   Co n f e r e n c e   o n   Ro b o t i c s   a n d   A u t o m a t i o n ,   D e t r o i t ,   U S A ,   p p . 9 0 7 - 9 1 2 ,   ( 1 9 9 9 ) .   [ 7 ]   U . J u n ,   Y . I s h i d a ,   M . K o n d o ,   T .   O g a s a w a r a , D e v e l o p m e n t   o f   t h e   N A I S T - H a n d   w i t h   V i s i o n - b a s e d   T a c t i l e   F i n g e r t i p   S e n s o r ,   i n :   P r o c .   I E E E   I n t e r n a t i o n a l   Co n f e r e n c e   o n Ro b o t i c s   a n d   A u t o m a t i o n ,   Ba r c e l o n a ,   S p a i n ,   p p . 2 3 3 2 - 2 3 3 7 , ( 2 0 0 5 ) .   [ 8 ]   H .   K a w a s a k i ,   T .   K o m a t s u ,   T .   U c h i y a m a , D e x t e r o u s   a n t h r o p o m o r p h i c   r o b o t   h a n d   w i t h   d i s t r i b u t e d   t a c t i l e   s e n s o r :   G i f u   h a n d   I I ,   I E E E / A S M E   T r a n s a c t i o n s   o n   M e c h a t r o n i c s ,   v o l . 7 ,   n o . 3 ,   p p . 2 9 6 - 3 0 3 ( 2 0 0 2 ) .   [ 9 ]   V a r d y   A :   A r t i c u l a t e d   H u m a n   H a n d   M o d e l   w i t h   I n t e r - J o i n t   D e p e n d e n c y   Co n s t r a i n t s .   Co m p u t e r   S c i e n c e   6 7 5 5   1 9 9 8   [ h t t p : / / w w w . s c s . c a r l e t o n . c a / ~ a v a r d y / s o f t w a r e / h a n d / h a n d _ d o c . p d f ] .   [ 1 0 ]   Y a s u m u r o   Y ,   Ch e n   Q ,   Ch i h a r a   K :   3 D   M o d e l i n g   o f   H u m a n   H a n d   w i t h   M o t i o n   Co n s t r a i n t s .   P r o c e e d i n g s   o f   t h e   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   R e c e n t   A d v a n c e s   i n   3 - D   D i g i t a l   I m a g i n g   a n d   M o d e l i n g ;   I E E E   C o m p u t e r   S o c i e t y   1 9 9 7 : 2 7 5 - 2 8 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J R A     I S S N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8       D e s i g n   a n d   A n a l y s i s   o f   a   M u l t i f i n g e r e d   R o b o t   H a n d   ( P r a m o d   K u m a r   P a r i d a )   7 7 [ 1 1 ]   A l b r e c h t   I ,   H a b e r   J ,   S e i d e l   H P :   Co n s t r u c t i o n   a n d   A n i m a t i o n   o f   A n a t o m i c a l l y   B a s e d   H u m a n   H a n d   M o d e l s .   E u r o g r a p h i c s / S I G G R A P H   S y m p o s i u m   o n   Co m p u t e r   A n i m a t i o n   2 0 0 3 : 9 8 - 1 0 9 .   [ 1 2 ]   W u   Y ,   H u a n g   T S :   H u m a n   H a n d   M o d e l i n g ,   A n a l y s i s   a n d   a n i m a t i o n   i n   t h e   Co n t e x t   o f   h u m a n   c o m p u t e r   i n t e r a c t i o n .   I E E E   S i g n a l   P r o c e s s i n g   M a g a z i n e ,   S p e c i a l   i s s u e   o n   I m m e r s i v e   I n t e r a c t i v e   T e c h n o l o g y   2 0 0 1 ,   3 : 5 1 - 6 0 .   [ 1 3 ]   K u c h   J J ,   H u a n g   T S :   H u m a n   Co m p u t e r   I n t e r a c t i o n   v i a   t h e   H u m a n   H a n d :   A   H a n d   M o d e l .   A s i l o m a r   Co n f e r e n c e   o n   S i g n a l s ,   S y s t e m s   a n d   C o m p u t e r s   1 9 9 5 : 1 2 5 2 - 1 2 5 6 .   [ 1 4 ]   Ro h l i n g   RN ,   H o l l e r b a c h   J M :   Ca l i b r a t i n g   t h e   H u m a n   H a n d   f o r   H a p t i c   I n t e r f a c e s .   P r e s e n c e   1 9 9 3 ,   2 : 2 8 1 - 2 9 6 .   [ 1 5 ]   I k u o Y a m a n o ,   K e n j i r o T a k e m u r a   a n d   T a k h a s i m a e n o ,     F i v e   F i n g e r e d   Ro b o t   H a n d   u s i n g   U l t r a m o t o r s   a n d   E l a s t i c   e l e m e n t s   ,   p r o c e e d i n g s   o f   t h e   2 0 0 3   I E E E / RS J   I n t e r n a t i o n a l   c o n f e r e n c e   o n   R o b o t s   a n d   S y s t e m ,   O c t o b e r   2 0 0 3 .   [ 1 6 ]   R.   A .   Co o p e r ,   H .   O h n a b e ,   a n d   D . A .   H o b s o n ,   E d s . ,   A n   I n t r o d u c t i o n   t o   Re h a b i l i t a t i o n   E n g i n e e r i n g .   U S A ,   F L :   CRC   P r e s s ,   T a y l o r   &   F r a n c i s   G r o u p ,   2 0 0 7 .   [ 1 7 ]   B. Bu c h c h o l z ,   T . A r m s t r o n g   a n d   S . G o l d s t e i n ,   A n t h r o p o m e t r i c   d a t a   f o r   d e s c r i b i n g   t h e   k i n e m a t i c s   o f   t h e   h u m a n   h a n d ,   E r g o n o m i c s ,   3 5 ( 3 ) :   2 6 1 - 2 7 3 ,   ( 1 9 9 2 . )   [ 1 8 ]   S .   P a r a s u r a m a n   a n d   C.   Z h e n ,   D e v e l o p m e n t   o f   R o b o t   A s s i s t e d   H a n d   S t r o k e   R e h a b i l i t a t i o n   S y s t e m , I n t e r n a t i o n a l   Co n f e r e n c e   o n   Co m p u t e r   a n d   A u t o m a t i o n   E n g i n e e r i n g ,   M a r . ,   p p .   7 0 - 7 4 , ( 2 0 0 9 ) .         B I O G R A P H I E S   O F   A U T H O R S         P r a m o d   K u m a r   P a r i d a   g r a d u a t e d   f r o m   D e p a r t m e n t   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g ,   CE T ,   Bh u b a n e s w a r ,   I n d i a .     H e   h a s   w o r k e d   i n   D e p a r t m e n t   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g   a s   f a c u l t y   m e m b e r   f r o m   y e a r   2 0 0 0   t o   t i l l   d a t e .   P r e s e n t l y   c o n t i n u i n g   h i s   P h . d .   i n   D e p a r t m e n t   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g ,   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   Ro u r k e l a ,   I n d i a   U n d e r   Q I P   s c h e m e .                       D r .   B.   B.   Bi s w a l   g r a d u a t e d   i n   M e c h a n i c a l   E n g i n n e r i n g   f r o m   U CE ,   Bu r l a ,   I n d i a   i n     1 9 8 5 .   S u b s e q u e n t l y   h e   c o m p l e t e d   h i s   M . T e c h .   a n d   P h . D .   f r o m   J a d a v p u r   U n i v e r s i t y ,   K o l k a t a .   H e   w a s   i n   f a c u l t y   o f   M e c h a n i c a l   E n g i n e e r i n g   a t   U CE   Bu r l a   f r o m   1 9 8 6   t i l l   2 0 0 4   a n d   t h e n   j o i n e d   N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   Ro u r k e l a   a s   P r o f e s s o r   a n d   c u r r e n t l y   h e   i s   t h e   P r o f e s s o r   a n d   H e a d   o f   D e p a r t m e n t   o f   I n d u s t r i a l   D e s i g n .   H e   h a s   b e e n   a c t i v e l y   i n v o l v e d   i n   v a r i o u s   r e s e a r c h   p r o j e c t s   a n d   p u b l i s h e d   m o r e   t h a n   9 0   p a p e r s   a t   N a t i o n a l   a n d   I n t e r n a t i o n a l   l e v e l s ,   t h e   a r e a s   o f   r e s e a r c h   b e i n g   r o b o t i c s ,   a u t o m a t i o n ,   m a i n t e n a n c e   e n g i n e e r i n g   a n d   i n d u s t r i a l   o r g a n i z a t i o n .   H e   w a s   a   v i s i t i n g   P r o f e s s o r   a t   M S T U ,   M o s c o w   a n d   a   v i s i t i n g   s c i e n t i s t   a t   G I S T ,   S o u t h   K o r e a .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.