工业机器人2.2手部设计-2.3腕部设计
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No.38
2.2.3 类人机器人的手部—关节式手指
大部分的工业机器人的手部只有两个 手指，而且手指上一般没有关节。为了 使机器人的手臂能完成各种不同的工作， 有更大的适应性和通用性，除了要使臂 部具有更大的空间活动范围外，还要在 其上安装一个更灵巧的手，即类人手。 这种手是由若干带有关节的手指构成。
一、气吸式手部的种类
5 3 4
4
2
1
1-电机 2-真空泵 3,4-电磁阀 5-吸盘 真空吸盘控制系统
No.29
2.2.2 吸附式手部的设计
一、气吸式手部的种类
气流负压喷嘴吸盘结构原理图 挤压负压式吸盘
No.30
2.2.2 吸附式手部的设计
二、气吸式手部的设计要素
吸力大小与吸盘的直径大小，吸盘内的 真空度(或负压大小)以及吸盘的吸附面积 的大小有关。工件被吸附表面的形状和 表面不平度也对其有一定的影响，设计 时要充分考虑上述各种因素，以保证有 足够的吸附力。
一、手指
No.9
2.2.1 钳爪式手部的设计
二、传动机构——回转型传动机构
斜楔杠杆式手部
No.10
2.2.1 钳爪式手部的设计
二、传动机构——回转型传动机构
滑槽杠杆式手部
No.11
2.2.1 钳爪式手部的设计
二、传动机构——回转型传动机构
双支点连杆杠杆式手部
No.12
2.2.1 钳爪式手部的设计
No.34
2.2.2 吸附式手部的设计
五、磁吸式手部
盘状磁吸附手部结构
No.35
2.2.2 吸附式手部的设计
五、磁吸式手部
几种电磁式吸盘工作示意图
No.36
2.2.2 吸附式手部的设计
六、磁吸式手部的设计要点及计算
8
7
6
9
应具有足够的电磁吸引力。
5
应根据被吸附工件的形状、 10
4
大小来确定电磁吸盘的形状、11
No.54
2.3.1 概述
二自由度手腕 可以由一个R关 节和一个B关节 组成BR手腕(a), 也可以由两个B 关节组成BB手 腕(b)。但是， 不能由两个R关 节组成RR手腕， 因为两个R关节 共轴线，所以退 化了一个自由度， 实际只构成了单 自由度手腕(c).
No.55
2.3.1 概述
三自由度手腕 可以由B关节和 R关节组成许多 种形式。此外， B关节和R关节 排列的次序不同， 也会产生不同的 效果，也产生了 其它形式的三自 由度手腕。为了 使手腕结构紧凑， 通常把两个B关 节安装在一个十 字接头上，这对 于BBR手腕来说 大大减小了手腕 纵向尺寸。
( Bm ) 2 500
S
No.37
2.2.1 钳爪式手部的设计
视 堆 别 工 ≤力带器 箱 定 负 物 1带10≥垛 准觉 料“负 ≥最 10拆 位 料视 载抓 手 精 带 质m件0“手能带功带烟m011手 确系 定眼0大载垛精最觉能取 爪 度 捆抓0m2箱0眼：力取能传mm包05爪率统位睛0尺能手度大系力≤薄：扎取，堆睛mk≥搬夹。m感搬k：;）精”0寸力g爪尺≤≥统工g膜识带、负3垛m”×运板器运.;,m151的度0（：物；寸）物料的别机剪载6手×（0m00负辅识机m辅0机料工：0的0料k识6拆定构断能爪机m0载助别械k%g0，料器最料件m包位。钢g：,，、，； 大m尺,可寸2：件或3件一 6起0抓0m取m。×500m m
No.20
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构举例以及夹紧力的分析计算
手部机构的结构型式不同，其特点也 各不相同，下面仅举几个结构实例及其 夹紧力的计算公式供设计时参考。钳爪 式手部机构夹持工件的夹紧力是通过驱 动装置(液压、气动或电动)所产生的驱 动力经过手部机构的传递而产生的。
No.21
No.39
类人机器人的手部
具有多关节的三指手
No.40
类人机器人的手部
1
4
2
3
5
6
11 10
7
9
8
1,9-适应弹簧 2,3,8-连杆 4－食指 5－中指 6－无名指 7－小指 10－蜗轮 11－驱动杆
贝尔格莱德手
No.41
BH-4型灵巧手有四个 手指，每个手指有4个关节， 4个手指共16个自由度，其 关节由齿轮传动，包括直流 伺服电机、行星减速器和光 码盘在内的电机单元驱动。 光码盘用于测量电机轴相对 转角，关节轴绝对转角由电 位计测量。
哈尔滨工业大学研制的HIT/DLR手
No.44
•三指 •手指三自由度 •斜齿轮传动 •直流电机驱动 •位置传感器 •指端三维力传 感器
我校研制的三指灵巧手
No.45
美国麻省理工学院 Utah/MIT灵巧手
Utah/MIT型灵 巧手外形与人手更接 近。该手包括3个具 有4自由度的手指和 一个拇指，其几何尺 寸和人手接近。
DLR-IID手LR的-I强手力抓取
DLR-IDIL手R-的II精手确操作
No.48
“海沟号”无人潜水器
“海沟号”无人潜水器在大海中
No.49
摘西红柿机器人
No.50
2.3 腕部设计
2.3.1 概述 2.3.2 腕部的设计要点 2.3.3 典型的腕部结构
No.51
2.3.1 概述
机器人操作臂将末端工具置于其 工作的三维空间内的任意点需要三 个自由度。为了进行实际操作，它 还应该能够将工具置于任意的方位， 这还需要一个腕部，它一般还需要 有三个自由度，即回转、俯仰和摆 动三个自由度。
No.16
二、传动机构——其它结构型式
重力式手爪
No.17
二、传动机构——其它结构型式
拨杆杠杆式钳爪
No.18
二、传动机构——其它结构型式
内撑式三指钳爪
No.19
2.2.1 钳爪式手部的设计
三、钳爪式手部的设计要点
应具有足够的夹紧力 应具有足够的张开角 应能保证工件的可靠定位 应具有足够的强度和刚度 应适应被抓取对象的要求 应尽量做到结构紧凑、重量轻、效率高 应具有一定的通用性和可互换性
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构及其夹紧力的计算公式举例
N
N
P
N=P/2 注：①两手指平移 ②增力比（N/P）小
齿轮齿条式手部结构
No.22
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构及其夹紧力的计算公式举例
α
γB A β
P
C
EN
N
N=PLcos(α+β+γ)/(2lsinαcosβ)
No.4
2.2.1 钳爪式手部的设计
机器人的手部是重要的执行机构。从其功 能和形态上看，它可分为工业机器人的手部和 类人机器人的手部。前者应用较多，也比较成 熟，后者正处于深入研究阶段。
工业机器人的手部是用来抓取工件或工具的 部件。由于被抓取的工件的形状、尺寸、重量、 材质等的不同，手部的结构也是多种多样的， 大部分的手部结构是根据特定的工件要求而专 门设计的。各种手部的工作原理不同，结构型 式各异。常用的手部按其握持原理的不同可分 为两类，即钳爪式和吸附式。
No.32
2.2.2 吸附式手部的设计
四、磁吸式手部的原理与应用
磁吸式手部是利用永久磁铁或 电磁铁通电后产生磁力来吸取工件。
磁吸式手部只能对铁磁物体起作用； 另外，对某些不允许有剩磁的零件 要禁止使用。所以，磁吸式手部的 使用有一定的局限性。
No.33
2.2.2 吸附式手部的设计
五、磁吸式手部
电磁铁工作原理
No.56
2.3.1 概述
No.57
2.3.1 概述
No.58
2.3.1 概述
No.59
2.3.2 腕部的设计要点
结构应尽量紧凑、重量轻 要适应工作环境的要求 要综合考虑各方面要求，合理布 局
No.60
2.3.3 典型的腕部结构
二、传动机构——回转型传动机构
齿条齿轮杠杆式手部
No.13
2.2.1 钳爪式手部的设计
二、传动机构——平移型传动机构
直线平移型手部
No.14
2.2.1 钳爪式手部的设计
二、传动机构——平移型传动机构
四连杆机构平移型手部
No.15
2.2.1 钳爪式手部的设计
二、传动机构——其它结构型式
3
1
2
1-齿条 2-齿轮 3-工件 齿轮齿条移动式手爪
应根据被抓取工件的要求确定吸盘的形 状。由于气吸式手部多吸附薄片状的工 件，故可用耐油橡胶压制不同尺寸的盘 状吸头。
No.31
2.2.2 吸附式手部的设计
三、气吸式手部的吸力计算
吸盘吸力的大小主要取决于真空度(或 负压的大小)与吸附面积的大小。
真空吸盘吸力F计算公式：
F nD2 ( H )
4K1K2K3 76
2.2 手部设计
SIWR-Ⅰ型和Ⅱ型水下作业机械手模拟试验装置
No.1
2.2 手部设计
新松的装配机器人
No.2
2.2 手部设计
2.2.1 钳爪式手部的设计 2.2.2 吸盘式手部的设计 2.2.3 类人机器人的手部
——关节式手指
No.3
2.2 手部设计
习题：设计一手部结构， 用来抓取盘中的苹果。 要求：画出结构，并给出 关键尺寸。说明其驱动方 式及计算增力比N/P。
连杆杠杆式手部结构
No.24
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构及其夹紧力的计算公式举例
P
N=Pcctgα/2
P
α c
bN
N
斜楔杠杆式手部结构
No.25
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构及其夹紧力的计算公式举例
N＝Pc/2b P
b N
滑槽杠杆式手部结构
α N
No.26
2.2.2 吸附式手部的设计
3
大小，吸盘的吸附面应与工
2
1
件的被吸附表面形状一致。
电磁吸力的计算
1. 磁盘；2－防尘盖；3－线圈；4－外壳体； 5－螺母；6－防尘螺母；7，9－垫圈； 8－螺母；10－轴承；11－出导线孔
a.直流电磁铁的吸力计算： N 2 ( B0 )2 S
500
b.交流电磁铁的吸力计算：
N 平均
在张启先院士的主持下， 北京航空航天大学机器人 研究所于80年代末开始 灵巧手的研究与开发。
灵巧手有三个手指，每 个手指有3个关节，3个 手指共9个自由度，微电 机放在灵巧手的内部，各 关节装有关节角度传感器， 指端配有三维力传感器， 采用两级分布式计算机实 时控制系统。
北航研制的BH-3灵巧手 北航研制的BH-4灵巧手 No.42
注：①AB＝DE，DB＝AE，L＝BC杆长，l＝AB杆长； ②两手指保持平行；③当α角较小时，可获得较大的力比。
平行连杆杠杆式手部结构
No.23
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构及其夹紧力的计算公式举例
Pφαc NhomakorabeabN
N
N=Pcsin(α+φ)/2bsinαsinφ
注：①手指开闭角较小；②当取较小的α 时，可获得较大的增力比（即N／P）
该手由4个具有4 自由度的手指模块组 成，每个模块由腱、 滑轮传动系统驱动。
No.46
Stanford/JPL灵巧手
Stanford/JPL型灵巧手有三个手指，每个手指有3个自 由度和4根控制线，整个手由12个直流伺服电机组成的驱 动块驱动。该手的控制实验主要集中在手指尖的抓取。
No.47
德国宇航中心研制的DLR手
•四指 •每个手指三个自由 度，末端两关节耦合 •腱和滑轮传动 •直线电机驱动 •指端力/力矩传感器 •位置传感器 •关节力矩传感器
哈尔滨工业大学研制的HIT-1手
No.43
•四指 •每个手指三个自由 度， 基关节两个，上面两个关 节通过连杆耦合 •齿轮系、谐波齿轮 传动 •无刷直流电机驱动 •指端力/力矩传感器 •位置传感器 •关节力矩传感器 •传感器处理电路，电机 驱动电路实现手指集成化
吸附类手部也主要分为两种， 即气吸式和磁吸式两种。
气吸式是指用负压吸盘吸附工 件，按负压产生的方式不同，可分 为挤压式和真空式两种。
磁吸式手部是在手腕部装上电 磁铁，通过电磁吸力把工件吸住。
No.27
2.2.2 吸附式手部的设计
一、气吸式手部的种类
真空吸盘系统 No.28
2.2.2 吸附式手部的设计
No.5
2.2 手部设计
No.6
2.2.1 钳爪式手部的设计
No.7
2.2.1 钳爪式手部的设计
钳爪式手部的组成
一般的钳爪式手部由以下三部分组成： 手指： 传动机构： 驱动装置：
此外，还有连接和支撑元件，将上述各 部分连接成一个整体，以及实现手部与 机器人的腕部的连接。
No.8
2.2.1 钳爪式手部的设计
No.52
2.3.1 概述 摆动
俯仰
手腕 回转
具有回转、俯仰和摆动三个自由度的手腕
No.53
2.3.1 概述
(a)是一种翻转(Roll) 关节，它把手臂纵轴线 和手腕关节轴线构成共 轴线形式，这种R关节 旋转角度大，可达到 360°以上。 (b)(c)是一种折曲 (Bend)关节，关节轴 线与前后两个连接件的 轴线相垂直。这种B关 节因为受到结构上的干 涉，转角度小，大大限 制了方向角。这和人的 手腕差不多. （d）所示为移动关节， 也叫T关节．
2.2.3 类人机器人的手部—关节式手指
大部分的工业机器人的手部只有两个 手指，而且手指上一般没有关节。为了 使机器人的手臂能完成各种不同的工作， 有更大的适应性和通用性，除了要使臂 部具有更大的空间活动范围外，还要在 其上安装一个更灵巧的手，即类人手。 这种手是由若干带有关节的手指构成。
一、气吸式手部的种类
5 3 4
4
2
1
1-电机 2-真空泵 3,4-电磁阀 5-吸盘 真空吸盘控制系统
No.29
2.2.2 吸附式手部的设计
一、气吸式手部的种类
气流负压喷嘴吸盘结构原理图 挤压负压式吸盘
No.30
2.2.2 吸附式手部的设计
二、气吸式手部的设计要素
吸力大小与吸盘的直径大小，吸盘内的 真空度(或负压大小)以及吸盘的吸附面积 的大小有关。工件被吸附表面的形状和 表面不平度也对其有一定的影响，设计 时要充分考虑上述各种因素，以保证有 足够的吸附力。
一、手指
No.9
2.2.1 钳爪式手部的设计
二、传动机构——回转型传动机构
斜楔杠杆式手部
No.10
2.2.1 钳爪式手部的设计
二、传动机构——回转型传动机构
滑槽杠杆式手部
No.11
2.2.1 钳爪式手部的设计
二、传动机构——回转型传动机构
双支点连杆杠杆式手部
No.12
2.2.1 钳爪式手部的设计
No.34
2.2.2 吸附式手部的设计
五、磁吸式手部
盘状磁吸附手部结构
No.35
2.2.2 吸附式手部的设计
五、磁吸式手部
几种电磁式吸盘工作示意图
No.36
2.2.2 吸附式手部的设计
六、磁吸式手部的设计要点及计算
8
7
6
9
应具有足够的电磁吸引力。
5
应根据被吸附工件的形状、 10
4
大小来确定电磁吸盘的形状、11
No.54
2.3.1 概述
二自由度手腕 可以由一个R关 节和一个B关节 组成BR手腕(a), 也可以由两个B 关节组成BB手 腕(b)。但是， 不能由两个R关 节组成RR手腕， 因为两个R关节 共轴线，所以退 化了一个自由度， 实际只构成了单 自由度手腕(c).
No.55
2.3.1 概述
三自由度手腕 可以由B关节和 R关节组成许多 种形式。此外， B关节和R关节 排列的次序不同， 也会产生不同的 效果，也产生了 其它形式的三自 由度手腕。为了 使手腕结构紧凑， 通常把两个B关 节安装在一个十 字接头上，这对 于BBR手腕来说 大大减小了手腕 纵向尺寸。
( Bm ) 2 500
S
No.37
2.2.1 钳爪式手部的设计
视 堆 别 工 ≤力带器 箱 定 负 物 1带10≥垛 准觉 料“负 ≥最 10拆 位 料视 载抓 手 精 带 质m件0“手能带功带烟m011手 确系 定眼0大载垛精最觉能取 爪 度 捆抓0m2箱0眼：力取能传mm包05爪率统位睛0尺能手度大系力≤薄：扎取，堆睛mk≥搬夹。m感搬k：;）精”0寸力g爪尺≤≥统工g膜识带、负3垛m”×运板器运.;,m151的度0（：物；寸）物料的别机剪载6手×（0m00负辅识机m辅0机料工：0的0料k识6拆定构断能爪机m0载助别械k%g0，料器最料件m包位。钢g：,，、，； 大m尺,可寸2：件或3件一 6起0抓0m取m。×500m m
No.20
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构举例以及夹紧力的分析计算
手部机构的结构型式不同，其特点也 各不相同，下面仅举几个结构实例及其 夹紧力的计算公式供设计时参考。钳爪 式手部机构夹持工件的夹紧力是通过驱 动装置(液压、气动或电动)所产生的驱 动力经过手部机构的传递而产生的。
No.21
No.39
类人机器人的手部
具有多关节的三指手
No.40
类人机器人的手部
1
4
2
3
5
6
11 10
7
9
8
1,9-适应弹簧 2,3,8-连杆 4－食指 5－中指 6－无名指 7－小指 10－蜗轮 11－驱动杆
贝尔格莱德手
No.41
BH-4型灵巧手有四个 手指，每个手指有4个关节， 4个手指共16个自由度，其 关节由齿轮传动，包括直流 伺服电机、行星减速器和光 码盘在内的电机单元驱动。 光码盘用于测量电机轴相对 转角，关节轴绝对转角由电 位计测量。
哈尔滨工业大学研制的HIT/DLR手
No.44
•三指 •手指三自由度 •斜齿轮传动 •直流电机驱动 •位置传感器 •指端三维力传 感器
我校研制的三指灵巧手
No.45
美国麻省理工学院 Utah/MIT灵巧手
Utah/MIT型灵 巧手外形与人手更接 近。该手包括3个具 有4自由度的手指和 一个拇指，其几何尺 寸和人手接近。
DLR-IID手LR的-I强手力抓取
DLR-IDIL手R-的II精手确操作
No.48
“海沟号”无人潜水器
“海沟号”无人潜水器在大海中
No.49
摘西红柿机器人
No.50
2.3 腕部设计
2.3.1 概述 2.3.2 腕部的设计要点 2.3.3 典型的腕部结构
No.51
2.3.1 概述
机器人操作臂将末端工具置于其 工作的三维空间内的任意点需要三 个自由度。为了进行实际操作，它 还应该能够将工具置于任意的方位， 这还需要一个腕部，它一般还需要 有三个自由度，即回转、俯仰和摆 动三个自由度。
No.16
二、传动机构——其它结构型式
重力式手爪
No.17
二、传动机构——其它结构型式
拨杆杠杆式钳爪
No.18
二、传动机构——其它结构型式
内撑式三指钳爪
No.19
2.2.1 钳爪式手部的设计
三、钳爪式手部的设计要点
应具有足够的夹紧力 应具有足够的张开角 应能保证工件的可靠定位 应具有足够的强度和刚度 应适应被抓取对象的要求 应尽量做到结构紧凑、重量轻、效率高 应具有一定的通用性和可互换性
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构及其夹紧力的计算公式举例
N
N
P
N=P/2 注：①两手指平移 ②增力比（N/P）小
齿轮齿条式手部结构
No.22
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构及其夹紧力的计算公式举例
α
γB A β
P
C
EN
N
N=PLcos(α+β+γ)/(2lsinαcosβ)
No.4
2.2.1 钳爪式手部的设计
机器人的手部是重要的执行机构。从其功 能和形态上看，它可分为工业机器人的手部和 类人机器人的手部。前者应用较多，也比较成 熟，后者正处于深入研究阶段。
工业机器人的手部是用来抓取工件或工具的 部件。由于被抓取的工件的形状、尺寸、重量、 材质等的不同，手部的结构也是多种多样的， 大部分的手部结构是根据特定的工件要求而专 门设计的。各种手部的工作原理不同，结构型 式各异。常用的手部按其握持原理的不同可分 为两类，即钳爪式和吸附式。
No.32
2.2.2 吸附式手部的设计
四、磁吸式手部的原理与应用
磁吸式手部是利用永久磁铁或 电磁铁通电后产生磁力来吸取工件。
磁吸式手部只能对铁磁物体起作用； 另外，对某些不允许有剩磁的零件 要禁止使用。所以，磁吸式手部的 使用有一定的局限性。
No.33
2.2.2 吸附式手部的设计
五、磁吸式手部
电磁铁工作原理
No.56
2.3.1 概述
No.57
2.3.1 概述
No.58
2.3.1 概述
No.59
2.3.2 腕部的设计要点
结构应尽量紧凑、重量轻 要适应工作环境的要求 要综合考虑各方面要求，合理布 局
No.60
2.3.3 典型的腕部结构
二、传动机构——回转型传动机构
齿条齿轮杠杆式手部
No.13
2.2.1 钳爪式手部的设计
二、传动机构——平移型传动机构
直线平移型手部
No.14
2.2.1 钳爪式手部的设计
二、传动机构——平移型传动机构
四连杆机构平移型手部
No.15
2.2.1 钳爪式手部的设计
二、传动机构——其它结构型式
3
1
2
1-齿条 2-齿轮 3-工件 齿轮齿条移动式手爪
应根据被抓取工件的要求确定吸盘的形 状。由于气吸式手部多吸附薄片状的工 件，故可用耐油橡胶压制不同尺寸的盘 状吸头。
No.31
2.2.2 吸附式手部的设计
三、气吸式手部的吸力计算
吸盘吸力的大小主要取决于真空度(或 负压的大小)与吸附面积的大小。
真空吸盘吸力F计算公式：
F nD2 ( H )
4K1K2K3 76
2.2 手部设计
SIWR-Ⅰ型和Ⅱ型水下作业机械手模拟试验装置
No.1
2.2 手部设计
新松的装配机器人
No.2
2.2 手部设计
2.2.1 钳爪式手部的设计 2.2.2 吸盘式手部的设计 2.2.3 类人机器人的手部
——关节式手指
No.3
2.2 手部设计
习题：设计一手部结构， 用来抓取盘中的苹果。 要求：画出结构，并给出 关键尺寸。说明其驱动方 式及计算增力比N/P。
连杆杠杆式手部结构
No.24
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构及其夹紧力的计算公式举例
P
N=Pcctgα/2
P
α c
bN
N
斜楔杠杆式手部结构
No.25
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构及其夹紧力的计算公式举例
N＝Pc/2b P
b N
滑槽杠杆式手部结构
α N
No.26
2.2.2 吸附式手部的设计
3
大小，吸盘的吸附面应与工
2
1
件的被吸附表面形状一致。
电磁吸力的计算
1. 磁盘；2－防尘盖；3－线圈；4－外壳体； 5－螺母；6－防尘螺母；7，9－垫圈； 8－螺母；10－轴承；11－出导线孔
a.直流电磁铁的吸力计算： N 2 ( B0 )2 S
500
b.交流电磁铁的吸力计算：
N 平均
在张启先院士的主持下， 北京航空航天大学机器人 研究所于80年代末开始 灵巧手的研究与开发。
灵巧手有三个手指，每 个手指有3个关节，3个 手指共9个自由度，微电 机放在灵巧手的内部，各 关节装有关节角度传感器， 指端配有三维力传感器， 采用两级分布式计算机实 时控制系统。
北航研制的BH-3灵巧手 北航研制的BH-4灵巧手 No.42
注：①AB＝DE，DB＝AE，L＝BC杆长，l＝AB杆长； ②两手指保持平行；③当α角较小时，可获得较大的力比。
平行连杆杠杆式手部结构
No.23
2.2.1 钳爪式手部的设计
四、钳爪式手部结构及其夹紧力的计算公式举例
Pφαc NhomakorabeabN
N
N=Pcsin(α+φ)/2bsinαsinφ
注：①手指开闭角较小；②当取较小的α 时，可获得较大的增力比（即N／P）
该手由4个具有4 自由度的手指模块组 成，每个模块由腱、 滑轮传动系统驱动。
No.46
Stanford/JPL灵巧手
Stanford/JPL型灵巧手有三个手指，每个手指有3个自 由度和4根控制线，整个手由12个直流伺服电机组成的驱 动块驱动。该手的控制实验主要集中在手指尖的抓取。
No.47
德国宇航中心研制的DLR手
•四指 •每个手指三个自由 度，末端两关节耦合 •腱和滑轮传动 •直线电机驱动 •指端力/力矩传感器 •位置传感器 •关节力矩传感器
哈尔滨工业大学研制的HIT-1手
No.43
•四指 •每个手指三个自由 度， 基关节两个，上面两个关 节通过连杆耦合 •齿轮系、谐波齿轮 传动 •无刷直流电机驱动 •指端力/力矩传感器 •位置传感器 •关节力矩传感器 •传感器处理电路，电机 驱动电路实现手指集成化
吸附类手部也主要分为两种， 即气吸式和磁吸式两种。
气吸式是指用负压吸盘吸附工 件，按负压产生的方式不同，可分 为挤压式和真空式两种。
磁吸式手部是在手腕部装上电 磁铁，通过电磁吸力把工件吸住。
No.27
2.2.2 吸附式手部的设计
一、气吸式手部的种类
真空吸盘系统 No.28
2.2.2 吸附式手部的设计
No.5
2.2 手部设计
No.6
2.2.1 钳爪式手部的设计
No.7
2.2.1 钳爪式手部的设计
钳爪式手部的组成
一般的钳爪式手部由以下三部分组成： 手指： 传动机构： 驱动装置：
此外，还有连接和支撑元件，将上述各 部分连接成一个整体，以及实现手部与 机器人的腕部的连接。
No.8
2.2.1 钳爪式手部的设计
No.52
2.3.1 概述 摆动
俯仰
手腕 回转
具有回转、俯仰和摆动三个自由度的手腕
No.53
2.3.1 概述
(a)是一种翻转(Roll) 关节，它把手臂纵轴线 和手腕关节轴线构成共 轴线形式，这种R关节 旋转角度大，可达到 360°以上。 (b)(c)是一种折曲 (Bend)关节，关节轴 线与前后两个连接件的 轴线相垂直。这种B关 节因为受到结构上的干 涉，转角度小，大大限 制了方向角。这和人的 手腕差不多. （d）所示为移动关节， 也叫T关节．