人形机器人经典五指灵巧手腱绳材料研究报告（37页）

行业报告下载 2024年01月19日 14:14 管理员

按灵巧手手指的传动方式可分为腱绳传动、连杆传动、齿轮传动、人工肌肉（液压/气动）。传动系统的设计不仅决定了灵巧手的机械结构，而且直接影响到灵巧手的抓取稳定性和灵活性。腱传动对于空间狭小、传动精密的灵巧手空间设计较为友好，关键在于腱绳材料的选择；连杆、齿轮等传动方式更为直接，但对空间、设计的要求较高。腱绳传动使用腱绳传递动力。一般电机通过齿轮箱驱动滚珠丝杠，通过滚珠丝杠上的螺母把旋转运动转换为直线运动，腱绳形成一个腱环套在螺母上，螺母拉动连接在灵巧手手指指骨上的腱绳，实现手指绕关节轴的转动运动。其中为了引导腱绳的走线，避免腱绳之间的干扰，采用腱绳外包裹导管的形式。腱绳的传动方案对于腱驱动手指动力与运动的传递至关重要。目前，主流的腱绳传动方案有三种： N型、N+1型、2N型。其中，N、N+1、2N分别代表驱动N个独立自由度所需的驱动单元数目。为了检测腱绳的受力情况，腱绳张力传感器必不可少。目前腱绳张力的测量方式主要有三种：串联弹性体、包覆弹性体、偏置引导轮。Utah/MIT 灵巧手发明于1982年由美国犹他大学工程设计中心与麻省理工学院人工智能实验室研制，共有32个驱动器、32跟腱绳、32个腱绳张力传感器，其腱绳材料选用Dacron and Kevlar混合制成。