人(ren)(ren)體結構是(shi)最(zui)適應(ying)現代(dai)文明的(de)進化(hua)形(xing)(xing)態,同理(li),“人(ren)(ren)造人(ren)(ren)”是(shi)最(zui)貼近人(ren)(ren)類日(ri)常生產生活(huo)需求的(de)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)形(xing)(xing)態。將自(zi)動化(hua)生產線轉變為(wei)柔(rou)性(xing)(xing)制(zhi)造車間,需要尋求智能的(de)解決方案,而這種解決方案可以由靈(ling)巧(qiao)手(shou)和人(ren)(ren)形(xing)(xing)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)來(lai)締造,并且有機(ji)器(qi)學習 和類腦智能技術的(de)加持,數(shu)字化(hua)的(de)日(ri)常生活(huo)都能成(cheng)為(wei)人(ren)(ren)形(xing)(xing)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)的(de)學習資料,智能性(xing)(xing)將持續深化(hua)。可以讓(rang)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)像人(ren)(ren)一(yi)(yi)樣使用工具的(de)靈(ling)巧(qiao)手(shou),是(shi)提(ti)升機(ji)器(qi)人(ren)(ren)柔(rou)性(xing)(xing)操作能力(li)的(de)關(guan)鍵部件,是(shi)柔(rou)性(xing)(xing)制(zhi)造避不(bu)開的(de)一(yi)(yi)環。
特斯(si)拉OptimusGen3 靈(ling)巧手有(you)三大(da)變化,三大(da)變化均指向絲杠用量提升(sheng)
我們推測,特斯拉(la)(la)下(xia)一代(dai)靈巧手方(fang)案(an)是N自由度(du)、N 腱繩、N 執(zhi)行器(qi)方(fang)案(an)。根據10月10日特斯拉(la)(la)在(zai)(zai)發布會上的(de)演示視(shi)頻,特 斯拉(la)(la)新一代(dai)靈巧手采(cai)用腱繩驅動的(de)傳動方(fang)式,肌腱的(de)一端固定在(zai)(zai)指(zhi)尖(骨骼)中,另一端連接到(dao)執(zhi)行器(qi)(肌肉(rou))。目(mu) 前Opimus 靈巧手自由度(du)為22個,已與人(ren)手處于相當水(shui)平。我們推測,特斯拉(la)(la)手部執(zhi)行器(qi)數量在(zai)(zai)17/22個。
驅(qu)動(dong)器(qi)外置帶來自由(you)度(du)提(ti)升:驅(qu)動(dong)器(qi)后(hou)置集(ji)成(cheng)在(zai)手臂(bei)上可(ke)以放入(ru)更多的(de)驅(qu)動(dong)器(qi),直接增加靈巧(qiao)手的(de)自由(you)度(du);
采用絲(si)杠替(ti)代蝸桿:二者作用均(jun)是將旋轉(zhuan)(zhuan)運動(dong)(dong)轉(zhuan)(zhuan)變為直線運動(dong)(dong),采用絲(si)杠能有效提升靈巧(qiao)手的精度(du)和載荷能力(li),提高傳(chuan) 動(dong)(dong)效率;
采用(yong)腱繩替代扭力彈(dan)簧:上一代機器人手指伸(shen)展(zhan)主要依靠扭力彈(dan)簧復原,但(dan)現在采用(yong)一根單獨(du)的腱繩完成伸(shen)展(zhan),靈活性(xing) 進一步提高。
靈(ling)(ling)巧手(shou)工(gong)程(cheng)量(liang)占據Optimus工(gong)程(cheng)量(liang)的(de)(de)50%。靈(ling)(ling)巧手(shou)作為(wei)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)上最重要的(de)(de)末(mo)端執行器(qi),我們認為(wei)其設計和構造(zao)必(bi)然會隨著 機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)場(chang)景(jing)改變而(er)改變。現階段仍然沒有辦(ban)法打造(zao)出(chu)同時(shi)具(ju)備低成本、長壽命、高精細化的(de)(de)靈(ling)(ling)巧手(shou)。這一代(dai)22自由 度(du)(du)的(de)(de)Optimus靈(ling)(ling)巧手(shou)已經在自由度(du)(du)上接近(jin)人(ren)(ren)手(shou),但腱繩結構還(huan)是(shi)(shi)存(cun)在一定程(cheng)度(du)(du)上的(de)(de)不(bu)(bu)足(zu)。在實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)(yong)中出(chu)于實(shi)用(yong)(yong)性(xing)和成本 考慮,靈(ling)(ling)巧手(shou)必(bi)然、會迭代(dai)出(chu)多個版本,使得不(bu)(bu)同場(chang)景(jing)中的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)可以靈(ling)(ling)活(huo)搭配上不(bu)(bu)同靈(ling)(ling)巧手(shou)來完成相對(dui)確定場(chang)景(jing)中的(de)(de)工(gong) 作 。應(ying)用(yong)(yong)場(chang)景(jing)特性(xing)不(bu)(bu)同,采購(gou)不(bu)(bu)同版本的(de)(de)靈(ling)(ling)巧手(shou)的(de)(de)成本會低于采購(gou)不(bu)(bu)同版本的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren),靈(ling)(ling)巧手(shou)是(shi)(shi)機(ji)(ji)(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)走向“好用(yong)(yong)”的(de)(de)關 鍵。
靈巧手(shou)關鍵零部件解(jie)析
靈巧手價(jia)值量(liang)最高的(de)三個部件即絲杠(gang)、電機、減速器,推薦標的(de)包括:
1)絲(si)杠:雙林股份(fen)、貝斯特(te)(te)、北(bei)特(te)(te)科技、五(wu)洲新春;
2)空心杯電(dian)機(ji)和減速器:鳴志電(dian)器、兆(zhao)威機(ji)電(dian)、雷賽智能;
3 ) 總 成 :捷昌驅動、兆威機電。
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