| 手爪的研究内容手爪的应用环境千差万别，抓取可靠、环境适应性好、控制简单、自适应性强、自主能力高是衡量机器人手爪设计水平的重要标志。性能优良的机器人手爪可以实现可靠、快速和精确地抓取。研究和开发一个性能优良的机器人手爪是一项艰巨的任务，包括技术实现和理论研究两个方面。根据机器人手爪已有的研究成果，结合研制的经验，并参阅大量的相关文献[1-9]，总结出机器人手爪主要的研究内容包括以下几个方面： 1.1驱动和传动系统机器人手爪在体积、重量、灵活性和可操作性等各项性能指标上都存在很大的区别，造成这些区别的主要原因是由于手爪采用的驱动和传动方式不同。手爪按照驱动源的方式可以分为电机、液压、气动以及形状记忆合金等，机器人灵巧手传动系统把驱动器产生的运动和力以一定的方式传递到手指关节，从而使关节做相应的运动，动系统的设计与驱动器密切相关。虽然驱动源是影响手爪体积重量的重要因素，但是抓取稳定性和灵活性等重要指标取决于传动系统，这里按照传动和驱动的方式，将灵巧手分为以下几种类型： 1.1.1腱传动方式第一类是由腱（钢丝绳、绳索等）加上滑轮或者软管实现传动，其特点是：腱一般具有很高的抗拉强度和很轻的重量，容易实现多自由度和远距离动力传输，节省空间和成本，是一种零回差的柔顺传动方式。但是，腱本身的刚度有限，影响位置精度；控制时需要一定的预紧力，容易产生摩擦；腱的布局容易产生力矩和运动的耦合。这些因素都增加了手爪抓取控制的难度和复杂性。 1.1.2连杆传动方式除了腱传动以外，另外一类是采用连杆的传动方式。其特点是采用平面连杆机构传动，优点是刚度好、出力大、负载能力强、加工制造容易、易获得较高的精度，构件之间的接触可以依靠几何封闭来实现，能够较好实现多种运动规律和运动的轨迹的要求，但是设计复杂。1.1.3其他传动方式手爪驱动器通过螺纹将旋转变成直线运动，拉动驱动器和手指之间的弹簧来驱动手指产生动作，手指部分采用杠杆连接，各个手指动作相互独立，具有多种的抓取构形，和别的多指灵巧手相比，驱动更加灵活，但是手指的闭合时间较长，手指的结构比较复杂，容易出现故障。1.1.4人工肌肉的驱动方式液压驱动和气动的驱动方式是近年来兴起的一种重要的驱动方式，是模拟人肌肉的一种驱动方式，由于材料和技术的限制，这些“人工肌肉”技术还远远不能满足机器人手爪实现可靠、快速和精确地抓取功能。1.1.5形状记忆合金驱动方式除液压和气动驱动的手爪外，还有一种是形状记忆合金驱动方式的手爪[10]。有四个手指，每个手指需要12个驱动器。特点是负载能力强，但存在疲劳和寿命问题，手指反应速度也不高 |
