What:由驱动、传动和感知三系统构成的末端执行器
人形机器人末端执行器,高通用性需求带来复杂性要求。灵巧手是一种基于人手运动学设计的特殊末端执行器,相较于仅能完成焊接、喷漆等特定任务的工业机器人传统末端执行器,人形机器人的多场景&复杂任务通用性需求要求其奥备更复杂的结构和自由。一般来说灵巧手至少奥有3个手指,每指至少奥有3个轴线不完全平行的自由度,通常还集成力觉、接近觉等多种传感器。
驱动、传动和感知三大系统构成灵巧手。驱动系统负责提供动力和扭矩,目前主流方案为电机驱动,但在驱动结构、放置方式和方案选型等方面均存在不同技术路线:传动系统负责将驱动系统的力传递到手指,驱动系统有齿轮、连杆和腱绳等多种技术方案,存在替代/组合关系;感知系统负责实时监测灵巧手的位置、力和触觉等状态,并与环境交换,实现闭环控制。
Why:机器人功能实现关键+边际变化空间大+市场空间广阔
技术路线仍在收敛过程中,持续迭代边际变化较大。当前灵巧手技术路线尚未完全收敛,仍处于迭代阶段,以特斯拉Optimus BotGenl到Gen3的灵巧手为例,自由度从11个提升至22个,驱动电机选择、传动系统技术路线、传感器类型和数量和结构设计等方面均有巨大变化,性能表现也由仅能完成低精度的基础抓取和放置迭代为可实现自主接球等复杂、灵活操作。当前灵巧手在性能、成本等方面离最终大规模量产并在家用等复杂场景完美执行任务还有较大差距,在设计迭代过程中边际变化空间较大。
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