I. Det nära förhållandet mellan fingerfärdiga händer och humanoida robotar
En fingerfärdig hand avser en typ av slut-effektor med höga frihetsgrader (Degrees of Freedom, DOF), som kan utföra exakta operationer som att greppa ömtåliga föremål, utföra komplexa monteringsåtgärder och till och med simulera flexibiliteten hos en mänsklig hand. Jämfört med traditionella mekaniska gripdon, är fullt aktiverade fingerfärdiga händer mer lika mänskliga handflattor när det gäller ledkontroll, greppmetoder och återkopplingsmekanismer.
Under utvecklingen av fingerfärdiga händer med humanoida robotar innebär en ökning av frihetsgrader mer komplexa mekaniska strukturer och högre precisionskrav för bearbetning. Till exempel kräver en skicklig hand med 20 frihetsgrader hög-metallkomponenter för att stödja varje led. Alla mindre fel kommer att leda till en minskning av rörelsenoggrannheten.
II. Den fingerfärdiga handens strukturella egenskaper och bearbetningssvårigheter
Komponenter med hög-precision
Den fingerfärdiga handen innehåller ett stort antal miniatyrlager, ledstöd, kugghjul och vevstakar. Dessa komponenter måste ofta bearbetas inom en tolerans på ±0,01 mm eller ännu högre.
Lättviktsdesign
För att minska den totala energiförbrukningen för humanoida robotar använder komponenterna i den fingerfärdiga handen vanligtvis lätta material som aluminiumlegering, titanlegering och rostfritt stål. Detta ställer höga krav på val av skärverktyg, skärhastighet och ytbehandling för CNC-bearbetning.
Komplex tredimensionell-struktur
Komponenterna i sluteffektorn kräver vanligtvis bearbetning med tre-axlar, fyra-axlar eller till och med fem-axliga CNC-maskiner. Till exempel har fingerledens komponenter ofta komplexa krökta ytor, och fem-axlar联动 bearbetning krävs för att forma dem på en gång, vilket undviker noggrannhetsfel som orsakas av flera fastspänningar.
Montering och konsistens
Komponenterna i den fullt drivna fingerfärdiga handen kräver inte bara precision i ett-stycke utan måste också säkerställa konsekvens i massproduktion. Annars kommer det att uppstå störningar eller inkonsekvens i mekanisk prestanda under robotens multi-fingerlänkning.
