發布日期：2022-04-17 點擊率：53
一般來說，機器手有兩種普遍的設計流派。第一種是以完成某項工作為導向的簡單明了的高效機器手，依靠兩三根「手指」（所形成的鉗子）輕而易舉的完成許多工作。第二種是完全按照人類雙手進行精確模擬——擁有一根拇指的其他四根手指的設計，基于人類數百萬年進化而成的雙手去設計機器手，因為我們身邊所有的物體都是根據我們的雙手去設計的，所以如果希望機器人能夠盡可能做到更多事情，最好是擁有一雙像真人一樣的手。
鑒于真實人手內在的復雜性，在設計擬人仿生手時不可避免的采取了許多折中方案，讓它們正常工作的同時還保持了人手的外形。來自西雅圖華盛頓大學的ZheXu和EmanuelTodorov開創性的開發了一款有史以來最精細且運動最準確的擬人仿生手，它的終極目標是完全取代人類雙手。
關于設計一種新的機器手對他們的重要性，Xu表示：
「擬人機器手設計的常規方法是，用類似鉸鏈、聯動裝置和平衡環等零件來實現生物部件的機械化，從而將看似復雜的人體參照物進行了簡化。這種方法對于理解并模仿人手的運動原理有一定幫助，但不可避免的制造了一些人與機械手之間的不良差異，因為人手上大多數顯著的生物力學特征都在機械化的過程中被丟棄了。這些機器手和人手生物力學在本質上的不匹配阻礙了我們使用自然的手部運動來直接控制它們。因此，還沒有任何一只擬人機器人手可以達到人手的靈巧程度。」
Xu和Todorov決定從零開始他們的機器手項目，以盡可能精確的方式機械的復制人手。首先，他們通過激光掃描出了人手的骨骼，然后通過3D打印出匹配的人工骨骼，使他們能夠復制出我們人手所擁有的靈活的連接關節。
「例如，我們對生拇指的運動依靠于腕掌關節（CMC）中梯形骨的復雜形狀。由于梯形骨的不規則形狀，CMC關節軸沒有固定的精準位置。所以說，目前所有的擬人機器手都是采用傳統的機械連接，這種連接方式固定的旋轉軸。因此，這些傳統的機器手都無法還原自然的拇指運動。我們通過掃描尸體手骨架，3D打印了人工骨骼，并且該人工手指關節的運動范圍、剛度、和動態行為都非常接近人手。我們的機器手設計獨一無二的保留了重要的人手生物力學信息，達到了解剖級別。」
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