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机器人灵巧手专家交流纪要

时间：2025-04-07 21:55:25 来源：作者：

会议要点：

自由度分布：灵巧手的20个自由度中，除大拇指外其余四根手指各有三个主动自由度，共12个；大拇指有四个主动自由度，总计16个主动自由度。被动自由度存在于手指除骨之外部分。

关节主动自由度分布：四指上的三个主动自由度分别位于摆动关节、手指与手掌交接关节、手指中间部位关节。大拇指有三个自由度在指尖、与手掌连接部位、模拟与其
他四指相对运动处，还有一个与手掌整体状态及与掌面贴合状态有关。

关节连接方式：指尖关节与中间关节通过连杆形式连接，模拟人手真实结构功能。大拇指四个关节采用舵机直接连接到关节旋转位置的方式。

模组零部件：每个关节模组包含自研微型电机、减速器以及连杆等零部件，未使用第三方现成舵机。

电机选择：目前产品使用第三方空心杯电机，价格较高，团队考虑更换方案，未来可能采用自研电机。电机采购主要来自日韩，国内部分头部厂商产品也有考虑。

自研原因：选择自研电机、减速器等，原因包括降低成本、保持利润空间、确保供应链可控、保密需求等，通过自主研发设计并委外加工齿轮掌控生产流程。

成本情况：单只手总成本约51000元，一双约10万元。成本主要集中在电机、传感器和解读器，电机成本最高超30%，传感器和解读器各占20多点。

传感器使用：采用帕西尼的电容式传感器实现触觉功能，手腕上除柔性传感器外未使用其他力传感器。

产品应用与销售：现阶段营销手主要用于抓取，已配置在机器上对外预售，交期约一两个月，刚发布不久，假期期间订单情况不明，但已接到部分有需求客户订单。

后续计划：后续通过自研电机和关节模组降本，关注产品产能一致性和产能提升，目前无下一代产品开发，将根据现有产品市场反馈等启动下一代设计生产。

Q&A

Q：这款灵巧手有20个自由度，能否详细说明一下这20个自由度是如何分布的？
A：这款灵巧手的20个自由度中，除大拇指以外的四根手指每根具备三个主动自由度，共12个主动自由度；大拇指有四个主动自由度，总计16个主动自由度。被动自由度存在于手指除骨骼之外的其他部分，例如手指与手掌交接处、中间关节和末端关节。

Q：这20个自由度中，三个主动自由度具体分布在哪些关节上？
A：四指的三个主动自由度分别位于摆动关节（实现开合动作）、手指与手掌交接关节（调整抓握角度）、手指中间关节（控制弯曲伸展）。大拇指的三个主动自由度位于指尖（精细动作）、掌连接部（开合调整）和模拟四指相对运动处，另有一个自由度关联手掌整体状态。

Q：指尖关节与中间关节是如何连接的？
A：指尖关节与中间关节通过连杆形式连接，模拟人手真实结构和运动功能，确保动作更贴近自然手部运动。

Q：大拇指上的自由度是如何分布的？
A：大拇指的四个自由度分布为：指尖精细动作自由度、掌连接部开合自由度、模拟四指相对运动自由度，以及关联手掌整体弯曲/张开状态与掌面贴合的自由度。

Q：大拇指的关节是否采用了特殊的设计，没有使用连杆而是直接用舵机连接？
A：是的，大拇指四个关节均采用舵机直接连接到旋转位置的设计，可提升控制精度和响应速度。

Q：模组中的零部件主要包括哪些？
A：每个关节模组包含自研微型电机、减速器及连杆等零部件，未使用第三方现成舵机。

Q：现在使用的电机是无刷电机还是空心杯电机？模组中16个主动自由度的设计是自研还是与第三方合作完成的？
A：当前使用第三方空心杯电机，其中12个主动自由度模组为自研，4个使用现成舵机。整体设计均为自主研发。

Q：为什么选择自研而不直接采用第三方代工程减速器？
A：自研原因包括降低成本（委外加工齿轮可节省成本）、保障供应链可控性、满足保密需求及掌握核心技术。

Q：如果未来销量扩大，是否会坚持自己组装减速器？
A：将根据性价比和供应链可控性决定。若自组保持成本优势且质量稳定，会优先选择自研；若外购性价比更优则考虑调整方案。

Q：减速器是最新方案吗？外购与自组成本差异如何？
A：减速器为最新自研方案。外购行星减速器因装配工艺复杂成本较高，自组通过机加工行星部件可降低成本约20%-25%。

Q：目前单只手的总成本是多少？各零部件占比如何？
A：单只手成本约51000元，电机占比超30%，传感器和解读器各占20%+。总成本中结构件、连杆等占比较低。

Q：关于电机，目前用的是什么类型？未来是否会自研空心杯电机？
A：当前使用第三方空心杯电机，未来计划转向自研电机方案以降低成本，具体方案仍在论证中。

Q：传感器是否使用帕西尼产品？基于何种原理？
A：采用帕西尼电容式传感器实现触觉功能，该厂商同时生产灵巧手用于传感器推广。

Q：现阶段营销手的主要任务是什么？
A：聚焦抓取操作，可处理纸张、扑克牌等异形件，弥补六自由度抓取装置在复杂场景的不足。

Q：六自由度抓取装置的主要应用场景？
A：应用于工业领域重复性物料搬运，但在汽车零部件装配、内饰安装等需高灵活度场景存在局限。

Q：营销手是否已配置机器对外销售？
A：已配置机器开启预售，受生产周期影响交期约1-2个月。

Q：目前销售情况如何？
A：预售阶段已获部分高自由度需求客户订单，主要来自科研、高端制造领域，假期订单数据暂未明确。

Q：电机采购来源及国内产品性能对比？
A：主要采购日韩电机（功率密度高、寿命长），国内头部厂商产品性价比更优但性能参数仍存差距。

Q：后续是否考虑自研电机？
A：正在进行自研尝试，若性能达标将实现自产；若未达要求则维持海外采购。

Q：连杆方案与剑神方案的工艺考量？
A：剑神方案空间利用率高，但连杆方案在控制精度（±0.1mm）、机械可靠性和长期稳定性方面更具优势，故最终采用。

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