智能機器人的機器手---機械臂

       隨著科技的進步，機器手機械臂之外已經(jīng)發(fā)展出很多其他形態(tài)的機器人產(chǎn)品，在傳感器、計算能力、規(guī)劃和控制、人機交互、人工智能等方面有了長足進步。

       仿人機器人的研究和應(yīng)用成為智能機器人領(lǐng)域中活躍的研究熱點之一，其中機器人手臂是仿人機器人系統(tǒng)中代表性的復(fù)雜部件，是仿人機器人完成抓取作業(yè)和與人機交互的基礎(chǔ)。

       仿人機器人配備雙臂，因此其結(jié)構(gòu)設(shè)計的緊湊性、通用性和靈活性是實現(xiàn)手臂智能控的首要因素，同時機械臂的運動靈活性、安全性、平穩(wěn)性和整體剛度是一個急需解決的問題。評價機器人運動靈活性的關(guān)鍵是機器人肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)等多自由度運動機構(gòu)設(shè)計，現(xiàn)有的機器人手臂存在關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)臃腫、自身重量大、負重比低和剛度差等問題。

       工業(yè)機械臂目前市場非常成熟，主要應(yīng)用在車間焊接、組裝、噴涂、拋磨、搬運等生產(chǎn)線上，精度高、負載大、速度快。

       一個自主機器人將使用某種計算機視覺系統(tǒng)來指導(dǎo)它對其環(huán)境中的物體的操作。這樣的系統(tǒng)可以提供關(guān)于一個物體位置的非?？煽康男畔ⅲ钡綑C器人拿起物體。特別是當(dāng)物體很小的時候，大部分會被機器人的抓手遮擋住，使得位置判斷更加困難。因此，確切地說，機器人需要準確地了解物體的位置，否則它的判斷會變得不可靠。

       機器手臂的作用是將手移動到不同的位置。類似地，機器臂的作用則是移動末端執(zhí)行器。您可以在機器臂上安裝適用于特定應(yīng)用場景的各種末端執(zhí)行器。有一種常見的末端執(zhí)行器能抓握并移動不同的物品，它是人手的簡化版本。

       機器手往往有內(nèi)置的壓力傳感器，用來將機器人抓握某一特定物體時的力度告訴計算機。這使機器人手中的物體不致掉落或被擠破。其他末端執(zhí)行器還包括噴燈、鉆頭和噴漆器。工業(yè)機器人專門用來在受控環(huán)境下反復(fù)執(zhí)行完全相同的工作。

       機械手臂，主要是指串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)機器人，自由度相對于五軸機器人低很多，末端輸出軸運動范圍，主要局限在一個平面內(nèi)。用此種設(shè)備持工具進行抓取或者打磨，適用于批量大，結(jié)構(gòu)簡單的工件。

       機器人都是試圖通過將物體放在平整的表面上，然后輕輕戳一下物體，來評估物體的硬度。但這不是人類衡量硬度的主要方式，我們判斷的時候是基于按下物體和手指之間的接觸區(qū)域。一般來說，較軟的物體容易變平，增加與手指的接觸面積。