揭秘最好用、最经济机器人仿生手 国外

admin 1月前 32


你知道吗?中国上肢残疾的人数有1000万,全世界有5000万,是一个庞大的人群。上肢残疾影响了这个人群平时穿衣、吃饭等日常生活,更是阻碍了其事业发展。若比邻是一家研发机器人仿生手的公司,凭借此项目获得有华强芯城和星云智能硬件加速器联合举办的2015 硬件创新大赛“最佳商业价奖”。
  其核心技术是自主研发的机电传感器,让人脑信号传到机器仿生手,从而让机器手可以仿人手灵活活动。这样,上肢残障人士的日常生活得到了很大的改善,并能够像其他人一样寻求职业发展。
  2008年以后,多自由度假肢手开始面世,比较有代表性的为英国的Blatchford & son公司生产的ilimb手、德国Steeper公司生产的Bebionic手。这两款假肢手均由五个微电机驱动,拇指外的手指有两个关节,基指关节为主动关节,近指关节为从动关节。两个关节的运动是耦合的。一般学术界称这种驱动方式为欠驱动。进口多自由度假肢手价格昂贵一般在30万元左右,且保修期短,一般为一年,过了保修期维修价格昂贵且时间漫长,即使很简单的零件也常卖到万元。而且需运到国外维修,周期最少也需3个月。因而即使是买得起也修不起。

若比邻机器人仿生手
  若比邻机器人仿生手可以五指灵活抓握、内收外展、分开合并,实现手的基本功能如:吃饭、穿衣、上厕所、开门、打字、打电话、拿水杯、水壶、名片等,还可以单指联合各指运动,实现抓取东西,可弯曲,单手指可独立运动。它可以由电脑也可以通过肌电控制手指的动作。
  创新点1:设计的手指欠驱动微机构,使手指的基指关节的运动与近指关节的运动相耦合。且其运动关系与人手相应关节的运动关系相似;
  创新点2:基于小脑模型的反射控制算法,在保证夹持力的情况下实现对不同物体的形封闭包络;
  创新点3:手指微机构具有力封闭的机械自锁能力。即使失电,仿生手所持物体也不会跌落;
  创新点4:设计的10种微机构手指动作模式,基本涵盖了人手的常用动作模式。

  若比邻机器人仿生手创始人 白劲实
  若比邻机器人仿生手团队的的愿景是做世界上最好,最便宜的仿生手。创始人在硬件创新大赛上表示,机器人仿生手的电机采用的的瑞士进口的微型电机,所以目前可能成本可能有些高,下一个目标就是和国内顶级的电机生产厂家合作,联合开发国产微型电机价格降到3万5。我们都知道现在装一个美容手也要1万多;装一个只有2自由度的夹子也要3万元,所以,5个自由度的仿生手就是一个颠覆性的价格。
  其实意识到仿生手价格昂贵的不止若比邻机器人一家,还有国外一家创业团队OpenBionics,创始人Joel Gibbard意识到,机器假肢的问题在于,它的价格过于昂贵了。“这种技术能够改变许多人的生活,但是,它的价格太昂贵,不是谁都负担得起,政府的医疗服务也不会提供,因此,人们无法获得它。”他接受卫报采访时说。

  Open Bionics发布的是一只肌电假手的开源设计。这只手的重量不到300克,制作成本不到200美元。虽然它并不是完全3D打印出来的,但也包括了很多3D打印的部件。其余非3D打印的部件都能很容易从网上或者当地的电子卖场里买到。而这些部件一旦完全组装出来,就可以做到一些真正不可思议的事情。
  “我们使用了一种新的差速器机构,是基于Whiffletree结构的,它可以使用户独立阻止每个手指的运动,这样只需一个致动器,就可以完成144个不同的抓握行动。”开发团队称,“这个设计是基于人体测量学研究关于手部的参数模型的,因此它可以很容易针对不同的患者进行个性化制造”。
  这种机制允许用户使用手上的一个马达,实现16种不同的食指、中指、无名指和小指的组合,而且这些组合可以与拇指的9种不同的位置结合起来。也就是说,用户只用一个马达,就可以实现9×16共144中不同的抓握姿势。这真的是不可思议的创新。
  Open Bionics计划是,明年开始销售第一款产品。据估算,机器手的售价是2000 英镑,折合人民币近两万元。这比市场上同类的产品要便宜许多。目前,同类产品的售价是2万至5万英镑。
  看来机器人仿生手也存在很大的竞争,不过没关系,有竞争才有进步。最突出的竞争点就是更灵活的功能和最便宜的价格。或许在微电机的选择、手指的控制机制和3D打印部件方面做创新和突破,将会使更好用、更经济的机器人仿生手来到我们面前。

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