机器人灵巧手行业交流0211

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2025-02-11 23:56

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机器人灵巧手行业交流0211
机器人灵巧手行业交流会上，探讨了目前主流知名厂商灵巧手的方案及其优缺点，线缆方案和微型四杆电机方案的优劣势，齿轮传动方案的缺点，人形机器人手部设计的趋势，不同电机类型的适用场景，微型丝杠的应用和技术难点，触觉传感器的种类、优缺点和成本，以及电子皮肤在机器人身体部分的应用等问题。
1. 主流灵巧手方案
目前主流的灵巧手方案包括线缆方案和空心杯电机加scout加推杆方案。
2. 线缆方案的优缺点
线缆方案的优点是对设计时的空间布局友好，可分离动力单元与驱动机构，手能做小；动态响应特性好，动作丝滑。缺点是线缆材料有蠕变特性，大负载或多次抓握时控制精度下降；运动控制算法难度大，虽可算法补偿但问题未根本解决；需定期频繁维护，抓握1000 - 2000次可能就要维护，抓握精度和负载能力稍差。
3. 微型四杆电机方案的优缺点
微型四杆电机方案的优点是精度高，设计相对不复杂，运动学和动力学模型较简单。缺点是高自由度下空间布局困难，因集成度高，手掌内难放下多个电机及配套部件；过于刚性，碰撞时易损坏。
4. 齿轮传动方案的缺点
齿轮传动方案的缺点包括齿轮是实心金属结构，多个齿轮啮合传动时整体重量大，单只手若全采用齿轮，重量很难控制在一公斤以内，不利于轻量化设计；齿轮存在背隙问题，多级传动时尺寸链公差累积，手末端精度难以保证；齿轮不适合长距离传动，对手指尺寸设计有局限性，不利于手指做成长距离的四级传动。
5. 人形机器人手部设计的趋势
目前还没有跑出真正通用型的方案。未来产品设计要依据场景适配不同方案。如纯工业级应用，对精度要求苛刻，可能需用空心杯电机加丝杠加连杆的方式保证手指末端精度；家庭场景对精度要求不高，希望手小且动作丝滑，可考虑减速机方案。需求决定产品方案和整体构型。
6. 触觉传感器的种类、优缺点和成本
目前主流的触觉传感器方案有三种，第一种是基于传统的电容电阻式的触觉传感器，第二种是基于磁电的触觉传感器，第三种是基于视觉的触觉感知方案。三种方案的成本都不便宜，差不多，一般一颗起码要卖到2000到3000块。
7. 电子皮肤在机器人身体部分的应用
电子皮肤和触觉传感器底层技术路径相似，触觉传感器是一个点，电子皮肤是一个面。长远来看，考虑机器人安全性，机器人需要具备碰撞的触觉感知能力。但从近期看，人形机器人发展是长期过程，第一阶段（未来三年内）可能更多是to B场景，触觉感知重点在灵巧手部的抓取力反馈感知能力上，电子皮肤意义不大；随着to C家用场景增多，人机大量接触时，电子皮肤在身体和手背部分会有存在价值。