1·杂役手

杂役手
杂役手被认为是世界上最早用于工作的机器手,于1960年由通用电气公司的拉尔夫·莫什尔设计制造,造型为两只手指的爪状物,为以后的各类机器手打下了基础。
现在看来,当时的设计非常粗糙初级,不过每个手指上五段轴点的设计方式还是很具革新性,因为它意图复制人手关节的功能,人的手掌是由各关节将骨骼和肌肉等联结而成的,分为四段,每个关节具有一定的自由度,自由滑动或旋转,非常灵活并能完成复杂动作。而杂役手的手指设计分为三段,并设计了附加的机械前臂来完成大部分的手腕动作,同时通过一个机械“键”来推拉手指。要象操纵木偶一样需要一名技工将手臂放到杂役手的臂套里进行操作。
这种机器手的功能十分有限:可完成捏和握的动作,但对所握之物并无感觉,只是不加区别的抓握而已。
2·“288滑轮组”

288滑轮组
为研究机器人肌肉的反应时间,美国犹他州和麻省理工学院合作,于上世纪八十年代初研制了这种机器手。
这是一个以键控制为机理的前臂装置,通过复杂的电缆设备将电子信号传输到关节处,其中每个键控制相应的一个关节,这与早期机器手模型的双动力结构完全相反。由于气泵使关节感应器可控制手指动作的角度、甚至手腕的拉力,因而键控制系统非常精确。
另外,键控制动力强劲,可使手指移动得比以前要快得多。7磅重的外置发动机位于指尖部位,动力为有史以来最强的;但是发动机牺牲了对整个区域的控制感,如果想有规律地移动它,使用者必须制订复杂的计划来操作这288个滑轮组。
3·美国宇航局欧姆尼手

美国宇航局欧姆尼手
欧姆尼手由马克·罗希姆在上世纪九十年代初设计,灵巧敏捷,由位于手掌内的一个电子变速箱控制,也是美国宇航局(NASA)在九十年代制造出的最逼真、最可靠的机器手,演示时,NASA科研人员甚至在它上面罩了个手套。
与人手相似的是,由于采用了先进的球状关节设计,它能连续伸缩手指,同样将此设计应用于手腕部位,可以向下倾斜110度或向侧倾斜70度。另外,每个关节都设计有内置式阻点,限制其向后运动或伸展过度,就象真正的人类手指一样。
在感应器安置上采用了手掌传动箱之后,腱控制变得可有可无,罗希姆进而采用了更有劲的铰链材质,如更有力的双向支撑性发动轴,在手指旁边放置易弯曲的传感器电线。最终,各个手指都具有大致相同的功能,便于随时更换其中的任何一个。
4·苏黎士/东京机器手

苏黎士/东京机器手
到2007年,科学界已经将机器手发展到非常高的水平,甚至可以将一只机器手安装到人的小臂上。最新研究开始向两个方向发展:或发展机器手的灵活性,或致力于在真正的血肉和机器间建立联系的桥梁。
苏黎士/东京机器手的发明者是东京大学的Hiroshi Yokoi,其小臂很像犹他机器手。虽然此时已不再通过键控制使机器手动起来,但键内部的电流可以。
苏黎士/东京机器手具有13度的自由,每个手指上都缠有高敏感度的传感器,可发出特定的关节指令。例如,为同时将一根手指弯成75度并向另外一根手指施加某特定压力。当机器手最终接上某装置后,肌电图信号显示,将机器手“非侵袭性接口”给一位男性患者。为模仿真手的触觉反应,科学家通过电线向被测机器手的传感器和动力系统发射电流刺激。












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