據(jù)嵩祥機械了解,機械手設(shè)計一般可以分成兩大類,即為全驅(qū)動機械手和欠驅(qū)動機械手?,F(xiàn)在業(yè)界比較流行的是欠驅(qū)動機械手,欠驅(qū)動的定義很簡單:驅(qū)動器的數(shù)量小于驅(qū)動關(guān)節(jié)的數(shù)量;全驅(qū)動的定義:即為驅(qū)動器的數(shù)量等于驅(qū)動關(guān)節(jié)的數(shù)量。
欠驅(qū)動的優(yōu)點在于,成本低(驅(qū)動器少)能夠很好地去適應(yīng)所抓物體的形狀,控制起來精簡,缺點在于機械手結(jié)構(gòu)設(shè)計難度較大,很容易造成不穩(wěn)定,容易抓東西抓不著,而自己的手指握在一起,就類似于我們?nèi)プズ芑谋鶋K的感覺。全驅(qū)動感覺現(xiàn)在不是很流行,因為驅(qū)動器實在太多,太恐怖了,各種電源線信號線之類的,所以不多說,太過冗雜,業(yè)界機械手設(shè)計的話,還是大多采用欠驅(qū)動。
想要設(shè)計一個機械手,你需要注意以下幾點:
第一:確定驅(qū)動器數(shù)量以及傳動方式
一般機械手都是電機驅(qū)動,可以是一個電機也可以是多個,一個電機的機械手只能控制5個手指的張開和閉合,因為是欠驅(qū)動的緣故,能夠較好地自適應(yīng)物體的外形。傳動方式有很多,現(xiàn)在比較流行的是Tendon驅(qū)動,也有不少是連桿,齒輪之類的
第二:驅(qū)動器選型
就拿電機驅(qū)動為例,機械手設(shè)計有一個很重要的指標就是每個Phalanges的Contact Force,你需要根據(jù)你需要的接觸力大小去反推電機的輸出力矩,確定電機型號。在計算接觸力的時候,你根據(jù)手指的幾何參數(shù)去確定傳遞矩陣和雅克比矩陣,欠驅(qū)動這塊計算比較復雜。
第三:傳感器選型
你需要很好地控制這個機械手,你當然要知道手指的反饋信息。我們組里的機械手采用的是2類傳感器,一類是裝在指尖指腹的Touch Senor,一類是裝在電機輸出端的Absolute Angle Sensor。
第四:柔性關(guān)節(jié)設(shè)計
就像人手一樣,掰一掰手指還是挺有韌性的,機械手設(shè)計也一樣,不可能稍微碰撞一下手指就斷掉了。柔性這塊也是需要花心思去設(shè)計的。