人手是自然界中最普遍的工具之一。难怪研究人员渴望将这种进化设计的优势应用到新一代机器人手中。
德国航空航天中心（DLR）与哈尔滨工业大学（HIT）合作，借助微型执行器和高性能总线技术，已开发出类似人手的机器人手。
构造具有人手的能力和灵活性的机器人手需要至少四个手指：三个手指以允许机器人手抓住锥形部分，并且拇指用作支撑。因此，新的机器人手由三个手指组成，每个手指具有三个自由度的四个关节。第四个手指设计为拇指，具有四个自由度。不言而喻，必须以实际方式控制和监控通过该解决方案实现的各种运动。在此背景下，高性能信息通道是控制系统的基本功能，特别是在执行复杂任务时。因此，沿着大批量处理，时间是至关重要的。

用于“神经”的总线技术

在过去，使用拉线移动机器人手指。相比之下，现代微工程允许电机直接安装在手指中。在这种情况下，为控制处理器提供必要的位置和操作数据。这是整体操作中不可或缺的一部分 - 也是允许执行器充分发挥其优势的唯一方法。每个手指关节都配有公司设计的非接触式角度传感器以及扭矩传感器。由于两个传感器都需要极高的分辨率，因此总线用于传输所需的大量数据。用于比较设定值和实际值的快速反馈对于基于FPGA（现场可编程门阵列）至关重要。从手到控制处理器的外部串行连接只需要三根引线。
实际控制系统是插入式PCI卡上的信号处理器，集成在标准PC中。操作员友好的界面允许从计算机控制“手”。所有传感器数据都可以显示在监视器上。从一开始就设计了数据显示，控制和手与计算机的连接，以便将来在工业环境中使用。除了“神经”和“大脑”之外，功能正常的手还需要“肌肉”来赋予它力量。

微型执行器取代肌肉力量

新机器人手的巨大复杂性有其代价。每个手指需要几个可单独控制的致动器。在这种特殊情况下，每手有12个电子换向直流电动机（EC电动机），包括模拟霍尔传感器。工程师团队选择由微型电机专家FAULHABER开发的执行器，因为它们涵盖了所需的全部规格。它们是低成本，商用，性能丰富的产品，占地面积极小。四指机器人手选用了直径为16 mm的无刷直流伺服电机。它们可以与相同直径的齿轮系统连接，形成一个集成单元。这些电机有12 V版本和24 V版本，输出功率为11 W，最大连续扭矩高达2.6 mNm。即使在旋转方向发生变化时，良好的动态响应和预应力球轴承也能确保控制命令的精确响应行为。标配的模拟霍尔传感器标志着控制器的准确位置，并提供至少8位分辨率的必要反馈信息。霍尔传感器和电机形成一个紧凑的单元，长度仅为28毫米，外径为16毫米 - 重量仅为31克。电机空转29,900转。执行器与全金属行星齿轮箱结合使用。这些标准的FAULHABER产品降低了用于“手”的高转速，同时增强了扭矩。有多种选择，比率从3.7：1到5647：1。本申请中使用的比例为159：1。允许的扭矩因此增加到450mNm的最大值。齿轮箱本身重量仅为33克，总长度为29.4毫米。由于采用紧凑的执行器技术，通过总线反馈和快速数据转发，新型HIT-DLR机器人手可以非常精细和精确地控制。通过这种方式，微工程和微电子技术完美地相互补充。“武装”具有标准组件和良好的概念，工程师现在可以制造几年前难以想象的产品，即使是最昂贵的定制组件。微工程和微电子技术相辅相成。“武装”具有标准组件和良好的概念，工程师现在可以制造几年前难以想象的产品，即使是最昂贵的定制组件。微工程和微电子技术相辅相成。“武装”具有标准组件和良好的概念，工程师现在可以制造几年前难以想象的产品，即使是最昂贵的定制组件。