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機械手爪如何實現抓取可控

發布時間:2025-05-16 14:41:11

❶ 如何實現步進電機和手動均可以控制一機械的轉動(當然不同時)連著步進電機(通電、但不轉),用手轉動

在步進電機的供電迴路加裝一個開關,斷開供電,就可以手動轉動電機。

❷ 欠驅動Or全驅動——關於機械手驅動方式的介紹與更優選擇(以德國Schunk Hand為例)

欠驅動和全驅動兩種機械手驅動方式在設計領域中有著顯著的區別。欠驅動系統的特點是執行器數目小於自由度數目,如倒立擺就是一個典型的欠驅動實例,僅能控制水平面的運動,無法直接操控單擺角度。而全驅動系統則具備執行器數目等於自由度數目,實現完全可控的穩定系統。

在設計機器人或機電系統時,通常採用自由度數與執行器數相等的全驅動方案。然而,考慮到集成性、緊湊性、成本降低與簡化後續運動控制等因素,許多機械手採用欠驅動方案,減少電機數量,實現自由度數與執行器數的差異。

從功能角度來看,全驅動機械手具備每個關節都能主動控制的特點,幾乎能夠模仿人類所有手型及精細動作,展現出出色的功能性。相比之下,欠驅動機械手在功能性方面存在局限,尤其在精度要求高的手指精細控制上表現不足,三個關節無法實現獨立運動,限制了特定抓取場合的應用。

綜合考慮,全驅動方案作為終極發展目標,但當前技術條件下,欠驅動方案是更優選擇。優化欠驅動方案,提升功能性是實現更好性能的關鍵。在產業界和學術界,常見機械手中,26種採用欠驅動方案,4種採用全驅動方案。

結合Schunk Hand為例,它採用了一種結合全驅動和欠驅動理念的優化方案。能夠主動控制的9個運動關節展現了這種結合的優勢。在高功能性需求的手指上分配更多執行器(全驅動方案),而在低功能性需求的手指上分配較少執行器(欠驅動方案),實現系統簡潔性與功能性的平衡。

具體的機械手DoA分配及分析將在後續文章中詳細討論。總體而言,選擇更優的全驅動和欠驅動方案應基於設計者對每根手指功能性的期望,合理分配DoA,以達到功能與簡潔性的最佳平衡。

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