机器人灵巧手
机器人灵巧手简称灵巧手，是一种具有类似人手结构和功能的机器人末端执行器。基本特征是至少具有3个手指，每指至少具有3个
轴线不完全平行的自由度，通常灵巧手还集成力觉、视觉等多种传感器。
灵巧手能稳定抓持形状各异的物体，并对其进行灵活操作。灵巧手还是与外部环境沟通的桥梁，传感器系统可以获得目标物体的位
置、大小、轻重、软硬等相关信息，从而有效提高机器人的自主决策能力。其潜在的用途在于极限或有害环境下替代人类执行任务，
如太空、水下及核辐射环境等。
灵巧手自由度减少，结构简化后成为机械手，功能也相对较弱，可用于工业场合夹持工件，也可用于人体假肢和人形机器人。
如图1所示，自主开发的仿人形灵巧手。其设计指标如下：
1) 采用仿人手布局，具有5指11自由度，尺寸小于人手1.5倍，重量小于2.5Kg；
2) 手指端法向捏紧力大于10N，手指单关节运行速度大于1rad/s；
3) 拇指、食指和中指指端具有6维力/矩传感器，主动关节轴装有电位计测量转角；
4) 单指设计模块化直流伺服驱动电机藏于手指或手掌内，内部走线。
如图2所示，四指仿人形灵巧手三维模型。此型灵巧手仿照德国DLR-II设计，共有四个手指12个自由度。具有完备的设计图纸，
可在较短时间内提供样机。
如图3所示，五指灵巧手抓持典型物体仿真。
图3 五指灵巧手抓持典型物体仿真
如图4所示，两自由度机构结构示意图。指掌关节结构设计是研制仿人形灵巧手样机的重要一环。自主研发的用于指掌关节的两
自由度机构，具有国际领先的科技水平。此机构对同类仿生关节设计具有重要参考价值。
图4 两自由度关节机构结构示意图
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