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機器人/元件/抓手

來自華夏公益教科書

'抓手'是機器人用來操縱物體並使其脫離機器人的一個元件。這可以是它需要拾取的球,也可以是它被程式設計去尋找和丟棄的髒襪子。抓手有很多種,從簡單的帶狀設計到複雜的手臂都有。

你的機器人的抓手需要多複雜取決於它應該用它做什麼。拾取球需要與拾取襪子不同的方法。

抓手型別

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抓手通常模仿工具、機器或人的手。選擇抓手與選擇挖掘機、叉車、起重機或其他機器上的工具並無太大區別。

鏟子是非常簡單的'抓手'。它們可以是平面的、帶有凸起邊緣的平面或更復雜的形狀。這些'抓手'很容易控制,因為它們可以用最少的運動部件來建造:能夠上下移動足以滿足許多目的。向前傾斜也很常見,對於'卸貨'鏟子來說可能是必要的。

鉗子比鏟子更復雜,但可以更好地控制抓取的東西。例如:用鏟子很難拿起一個玻璃杯並把它放到別處。用鉗子狀抓手,這是很簡單的事情。否則,用鉗子移動球比用鏟子要難得多。

鉗子在手指數量和形狀上有所不同。大多數鉗子有 2 根手指,其中一根可能是固定的。

機器人抓手


許多機器人手的設計都嘗試過,包括相當擬人化的手。

機器人學也讓人們對人手的'設計'產生了新的興趣。人手的非對稱性,特別是桿狀物體被人手抓住時,自然會落到 手軸附近,比對稱設計提供了更大的工具使用靈活性。[1]

自由度

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抓手的自由度也不同。基本上有 6 個自由度:3 個平移和 3 個旋轉。有關這些自由度的資訊,請參見 理論力學

但一般來說,除非你在製造手臂,否則你不需要全部 6 個自由度(DOF)。在移動機器人上,你將免費獲得一個 DOF:它本身就可以前後移動。雖然在該方向上新增抓手運動將提高機器人的精度,但它並不是真正必要的。

你需要多少個 DOF 取決於你的機器人需要進行多少複雜運動。如果它只需要拿起一個玻璃杯,向目標移動,然後放下它,那麼讓抓手能夠向後傾斜(朝向機器人)就足夠了。

如果你打算讓你的機器人能夠拿起樂高積木並用它們搭建結構,那麼你需要更多個 DOF。

參考文獻

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  1. 關節生理學,第一卷(第五版)。丘奇利文斯頓。第 278 頁。 ISBN 0-443-02504-5. ..只有當手柄與旋前旋後軸線傾斜時,工具才能正確地定向以供使用 {{cite book}}: Cite has empty unknown parameters: |accessyear=, |origmonth=, |accessmonth=, |month=, |chapterurl=, and |origdate= (help)
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