近年來，隨著運動控制、核心零部件等關鍵技術的突破創(chuàng)新，人形機器人的性能得到了顯著提升，全球人形機器人行業(yè)正處于快速發(fā)展階段，商業(yè)化落地也在加速推進。作為人形機器人的執(zhí)行工具，靈巧手扮演著不可或缺的角色。靈巧手相較于一般類型的末端執(zhí)行器具有通用抓取能力，適應絕大多數人工場景下的工具及物品的操作。
作為國內首家實現靈巧手商業(yè)化量產的企業(yè)，因時機器人自2016年成立以來，一直專注于仿人五指靈巧手及其核心運動部件-微型伺服電缸的研發(fā)制造。迄今已有3個系列多款型號的靈巧手產品上市，可以滿足下游不同應用場景的需求。同時，基于在靈巧手產品化、商業(yè)化和工藝優(yōu)化等方面多年的積累，無論是可靠性、標準化量產能力還是在成本控制等方面都在行業(yè)內遙遙領先。
隨著靈巧手市場熱度的攀升，產品得到廣泛關注的同時，在靈巧手的關鍵指標評價標準上出現了分歧，眾說紛紜之下讓大眾難以判斷。比如靈巧手的自由度和關節(jié)數到底是何關系?
關于自由度與關節(jié)數
一般來說，靈巧手的自由度由驅動源(電機或者執(zhí)行器)決定，根據自由度與驅動源數量,可將靈巧手分為全驅動和欠驅動兩大類。全驅動靈巧手驅動源的數量與靈巧手的自由度和關節(jié)數相等，每個手指關節(jié)都有驅動器，使其能夠實現主動控制。欠驅動靈巧手被控制的關節(jié)數多于驅動源，缺少驅動源的部分進行耦合隨動。因時機器人的靈巧手就屬于典型的欠驅動設計，6個微型伺服電缸驅動12個關節(jié)運動，即4指各1個微型伺服電缸驅動2個關節(jié)，拇指由2個微型伺服電缸驅動4個關節(jié)。所以，也可以說因時的靈巧手具有12個自由度，包含6個主動自由度和6個被動自由度。
12自由度是因時機器人在2016年做產品定義時經過大量抓取實驗的選擇，在抓握能力和適用性上都更好，可以完成更多抓取動作。市面上也有10或者11自由度的方案，缺少拇指關鍵關節(jié)會使靈巧手的運動范圍大幅受限。當然，一直以來更高自由度方案一直存在，更高自由度靈巧手靈活性勢必更好，但是同樣也會面臨更高成本、更復雜機構設計導致的低可靠性等問題。
另一個大家關心的靈巧手指標一定就是負載能力了。隨著對人形機器人期待越來越具象，能否干活成為落地應用關鍵，所以靈巧手不僅要能夠靈活運動，同時也要有較強的負載，可以搬運物體，可以操作各類工具。
如何判斷負載能力
手能抓多重的東西，不僅取決于抓取物體所使用的姿勢，同時與被抓持物體的表面摩擦力有很大關系。比如因時的靈巧手可以輕松拎起10KG的啞鈴，但是不能因此就說靈巧手的負載是10KG。所以，因時機器人首次提出“手指輸出力”這一指標，就是將整手固定后用單根手指持續(xù)按壓測力計所能達到的最大力值。可以把這個“手指輸出力”理解為人的手勁，通常情況下，手勁越大負載就越重。因時機器人的靈巧手目前手指輸出力可以達到30N(近3KG)，幾乎達到人類一般水平。
手指輸出力是單根手指主動施加的力值，有時大家會把主動力和被動力混淆，手指被動力也叫被動載荷能力，通常是手指靜止狀態(tài)下能承受的最大重量，這與靈巧手的結構剛性有很大關系，這方面因時機器人的靈巧手指標同樣優(yōu)秀，單指被動載荷可以達到15KG以上。
除了更高的主動力，能否實現力控制也是靈巧手的一道能力分水嶺。因時機器人的靈巧手采用力傳感器方案，力分辨率能達1000擋以上，對不同材質的物體抓取更為友好。諸如對雞蛋、草莓、豆腐這類柔軟易破損的東西，通過靈巧手的力控制功能就可以輕松實現柔性抓取。相比傳統(tǒng)的電流控制只有3個擋位的力度選擇，因時靈巧手無疑具有更強的力控能力。
發(fā)現靈巧手的“隱藏技能”
除此之外，因時機器人的靈巧手還有很多“隱藏”技能，比如執(zhí)行精度和掉電自鎖。靈巧手的執(zhí)行精度決定了它的工作水平，簡單理解，精度越高執(zhí)行越準確。由于核心驅動執(zhí)行器-微型伺服電缸超高的定位精度，讓因時機器人靈巧手的重復定位精度可以達到±0.2mm。
而“掉電自鎖”功能可以讓靈巧手不用擔心停電風險，保持掉電時的姿勢動作，重新上電也無需“找零位”。這個功能可以規(guī)避掉靈巧手因為意外停電而掉落抓取物品，或者因為需要找零位而導致的手、臂干涉問題。
區(qū)別于“年輕”的靈巧手企業(yè)，因時機器人2016年開始仿人五指靈巧手和微型伺服電缸的研發(fā)，作為國內最早實現商業(yè)化量產的靈巧手，很早就開始進入假肢、科研等下游行業(yè)，經歷了大量應用場景的實踐積累。經過不斷的優(yōu)化性能，因時機器人的靈巧手已具備極高的穩(wěn)定性，在機器人、生物醫(yī)療、教育科研及工業(yè)等領域得到了廣泛的應用與好評。
因時機器人已有RH56BFX、RH56DFX、RH56DFTP三個系列多款靈巧手推向市場，不僅展示了靈巧手在仿人操作方面的卓越能力，更體現了靈巧手在感知、控制、執(zhí)行等方面的技術水平。
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