机器人技术基础之抓手篇

机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，是一种可编程和多功能的操作机，或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。

机器人作为中国制造2025的排头兵，随着人工智能的迅猛发展，机器人产业也在呈爆炸式增速发展。其中工业机器人的增速最为明显，在工业4.0时代，目前已有智能工厂采用机器人代替人类完成工作，以节约成本、提高成品率和生产安全。

机器人在工作中需要机械肢体来完成生产过程和移动物体，抓手是其中一个重要部件，它们采用各种设计：

机械抓手

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大部分组成。这种常用抓手主要用于工业机器人，大多数情况下，这种抓手配有一个气动或液压驱动系统。较小的机器人配有相应较小的抓手，装有一个气动驱动机构，能以合理成本实现精确动作。液压驱动系统用于重载任务。

磁性抓手

对于磁性抓手，永磁抓手和电磁抓手有所区别。使用更简单的永磁抓手，抓持力由永磁体提供。借助安装在永磁抓手内的活塞释放抓持的物料。电磁抓手由提供必要磁场的直流电供电。物料通过开关电源来抓放。

真空抓手

真空抓手可以举起重物。利用周围空气的超压，物体被压在抓手吸盘的密封唇口上。工件或车窗等重物通过吸盘真空固定住。这些物体必须具有光滑表面，以便吸盘能将它们吸起来。

粘附式抓手

粘附式抓手用于拾取小物体，如罐和盒子。 粘附力是通过分子力在两种不同或相同物质的接触面上产生的吸力。这些物质可以处于固态或液态。机器人抓手利用液体的粘附力或通过使用特殊的粘合剂来移动物体。

类人机器手

与传统的抓手相比，类人机器手可以执行更精细的动作。其中一个例子是圣保罗大学的Kanguera项目。这个机器人手是人手的形状和大小。信号通过电缆和变压器发送，相比以前的机器人手而言，能实现更高精度。

据调查显示，第一个机器人诞生于1495年，莱昂纳多·达芬奇的机械骑士通过复杂的滑轮和电缆，能够实现坐下并站立，以及抬起遮阳板和双臂完全移动。从第一个机器人诞生至今已有几百年的历史，如今的机器人不仅可以替代人类完成工作，甚至可以培人类聊天，为人类解决生活中遇到的问题。随着科技的不断发展，相信在不久的将来，机器人技术会愈加成熟，更广泛的应用于各行各业，为人类的生活带来更多的便捷。