泓君:低自由度灵巧手,六个自由度,差不多就是五个手指这样合拢,然后还有一个自由度在哪?
陶一伟:是大拇指的侧面摆动。
泓君:就是大拇指有两个自由度,然后其他的手指各一个自由度。

由韩国阿犹大学的智能机器人研究实验室(IRLAB)设计并开源的ILDA灵巧手图片来源:Iir LAB AJOU
陶一伟:没错。连杆手实际上还有另外一条路线,也是高自由度的路线,就是之前韩国一篇论文叫ILDA,这篇论文的手基本上思路也是通过一个相对更复杂的连杆方式,把每个手指根部设计出三个主动的直线驱动器,然后通过也是比较复杂的连杆系统,实现每个手指三个自由度的方式。这样的手的确还是比较先进,但是它可能存在的问题是它的体积还是比较大,并且它的所有的零部件进行刚性的连接,使用中缺少一些柔性。这个柔性不仅在抓握物体的过程中感觉并不是非常的柔顺,并且它也会在碰撞的过程中相对来说更容易损坏一些。
泓君:这是第一个,连杆驱动优劣势。
陶一伟:然后我谈一下第二个,直接驱动的这些方式。直驱的灵巧手其实是这一两年才逐渐出现的这么一个方案。实际上现在电机驱动器也有很多的发展,把电机驱动器做得足够小,使得这样的直驱方案变得可行了。
优点是它的自由度可以做得非常高,它可以在每个关节排布一个驱动器,并且它从控制角度来说,因为关节和电机直接对应的,是相对来说比较容易去做的。它的缺点可能更多的是一个贵。我觉得最终可能应该成本也能往下走,但是它更多的一个点在于它把电机做得微小之后,它的减速比还是相对来说比较高,它大的减速比会使得整个的传动透明性比较差一些。也就是说它里面的齿轮、零部件都比较精密,也是在实际的应用中可能寿命或者是抗冲击能力会是它的一个问题。并且因为把他的电机所有的这些零件做得非常小型化,使得它的所有结构都非常需要有高强度的金属结构,这就使得整个手的系统的重量没有办法做得非常的小而轻。所以普遍直驱的灵巧手都是在将近一公斤或者一公斤以上,这个在机器人末端来说还是挺大的一个负载。










