机器人灵巧手行业专题报告:从灵巧手专利拆解出发,看驱动及传动路径如何?

灵巧手机器人的手部末端执行器,可以按【外形】、【驱动】方式和【传动】方式进行基本分类,目前市面上主流的灵巧手类型可以大致定位为【仿真】+【电机】+【连杆 或 腱绳 或 齿轮】。

驱动方案:存在不同放置部位和数量的方案。大致可分为外置手腕电机、手指根部电机和手指关节内置电机。手指根部电机和手指关节电机通常以微型空心杯电机为主。电机数量和自由度之间的矛盾是:搭载电机的数量越多,自由度越高,但成本越高。

传动方案:有连杆、腱绳和齿轮等方案,其中,连杆具有刚度好、负载强、制造简单、成本低的优势,缺点是自重重、抗冲击能力弱;腱绳是柔性传动,容易实现更多自由度,重量轻,缺点是易磨损+更换的高成本、精确度较低且目前生产成本较高;齿轮可以配合直驱传动,实现主动关节均在本位且全部解耦,同时实现关节反驱,提高抗冲击力,缺点是自重较重。其中,腱绳通常由高强度材料制成,如高分子聚乙烯、液晶聚合物LCP、芳纶Aramid、皮带或钢缆等。

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