为什么机器人的手爪多种多样

机器人的手爪也叫末端操作器，是机器人的主要部件之一，有了它，机器人才能干活，才能执行各种任务。

机器人的手不像人的手，天生一个样。机器人的手是设计人员根据其用途而设计的，它有多种多样的形状。例如：

工厂中许多工业机器人主要用来焊接、喷漆和搬运重物。一般拿焊枪或喷枪的手爪设计成鸟嘴式或蟹钳式的二趾爪，大多用金属材料制成；搬运机器人的手爪分好几种，如搬运玻璃就要用吸附式的手爪，做成碗状的橡胶吸盘，并用泵将吸盘内的空气抽去，紧紧贴住玻璃，靠吸力提起和搬动玻璃。

用于表演的机器人手爪就复杂多了，如用来弹琴的手爪就要像人的手一样，有几个手指，有几十个可以活动的关节，每个关节的运动都由独立的小马达驱动和控制。

还有些机器人用于抓取柔软或易碎的物品，如鸡蛋等，设计这些手爪时不仅要考虑外观形式，还要考虑材料和传感器。一般来说，这种手爪用硅橡胶或其他弹性材料制成，里面装有好多传感器，如力传感器、滑觉传感器等，与控制机器人的电脑相连，使手爪既能抓牢鸡蛋，又不会捏碎鸡蛋。

用于水果包装的机器人的手爪也有些特别。新西兰的一个机器人研究小组研制了两种适宜于水果软包装的机械三指形的手爪，相当于人的拇指、食指和中指。一种是气动式的，通过气动打开和闭合手爪，手指间的连杆可以调节距离，手指上镶有厚厚一层软质套垫，以防接触时损坏水果。另一种是机电关节式的，它具有三个三关节的手指和一个手掌，其中每个手指装有力传感器，三个手指由三个独立的伺服马达驱动。每个手指能弯曲和改变方向，具有19个自由度，基本具有人手的大部分功能。这种手爪和手掌由铅和含碳的导电低密度泡沫材料做成，表面柔软，还有触觉。安装在手指尖的传感器将泡沫的变形转换为压力的信号，传给电脑处理，控制手指的力。

日本还研制出一种先进的能识别模式的机器人手，形状像一只馒头，里面非常复杂，有三个关节的手指，有光学波导传感器和用作光源的发光管。它触摸物体后，能辨别出物体的形状，可用于在黑暗中探测未知物。

机器人的手爪真是丰富多彩，什么用途的机器人就有什么样的手爪。大部分机器人的手爪不及人的手来得灵巧、“通用”，但它们的确非常实用。

关键词：机器人手爪 末端操作器