В традиционных отраслях робот имеет ограниченные степени свободы, а конечный захват имеет простую структуру, что позволяет выполнять только простые и массовые задачи, такие как покраска, дуговая сварка, транспортировка и печатные платы. В последние годы спрос на гибкость, интеграцию и интеллект в промышленном производстве ускорил развитие робототехнических технологий, и ловкая роботизированная рука с несколькими суставами и степенями свободы стала одной из главных тем в области робототехники. Многофingersная ловкая рука, как исполнительный компонент взаимодействия между роботом и окружающей средой, имитирует функциональные характеристики человеческой руки, обладает преимуществами высокой адаптивности и разнообразными методами захвата и представляет собой интеллектуальный универсальный манипулятор, разработанный для многозадачных исследований.
Дизайн и разработка многофингерной ловкой руки включает следующие этапы: на первом этапе получаются морфологические и функциональные характеристики, отвечающие потребностям человеческих рук; на втором этапе анализируется структура многофингерной ловкой руки, и функциональные требования к разрабатываемой ловкой руке абстрагируются в соответствии с движениями человеческих пальцев в процессе захвата, что направляет проектирование механической структуры механических пальцев; на третьем этапе, с помощью D-H кинематического анализа человеческих пальцев, получают кинематическое уравнение движения человеческих пальцев в пространстве, и его структура абстрагируется и упрощается, и выводится уравнение, которое может приблизительно моделировать пространственное движение механических пальцев. На финальном этапе изготавливается прототип ловкой руки, и тестируется ее производительность.
Исследователи из Школы машиностроения Технологического университета Чжэцзян изучили конструкцию много пальцевой ловкой руки. На первом этапе исследования необходимо извлечь естественные характеристики человеческих рук. Чтобы исследовать влияние различных позиций захвата и размера захватываемых объектов на изменение угла, изменение угловой скорости, траекторию движения кончиков пальцев и взаимосвязь между пальцами, 25 маркеров были прикреплены к суставам рук испытуемых, а данные о движении захвата нескольких испытуемых были собраны с использованием оптической 3D-камеры NOKOV. Информация о положении суставов рук была проанализирована, и были рассчитаны и сопоставлены изменения углов, изменения угловой скорости, траектории движения кончиков пальцев и коэффициенты корреляции.
With the информация о характеристике движения рук, извлеченная из информации о положении маркерных точек, we can design the mechanical structure of the multi-fingered dexterous hand and carry out the work in the later stage. At present, the prototype of the dexterous hand has been completed.