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中科技大仿生手已接近人手灵活度!孙帅帅团队自然通讯杂志发表! #仿生手 #仿生手指 #机械手 #机械手臂 #假手指 一般来说,当前(2024–2025 年)仿生手的 自由度(DOF, degrees of freedom) 主要取决于它的设计目标:是偏向实用和商用,还是实验室的研究型原型。可以大致分几个层级来看: 🔹 商用仿生手 多数在 5–7 DOF 左右: 每根手指通常只有一个可动关节(屈伸),拇指可能再多一自由度(旋转)。 典型代表:Open Bionics Hero Arm、Ottobock bebionic hand、Taska 手。 这样做的原因是:结构简单、重量轻、电机数量少、可靠性高,适合日常使用。 虽然自由度不高,但通常会通过 “耦合机制”(一个电机带动多个关节)实现自然的抓握效果。 🔹 高端研究型仿生手 自由度能达到 15–20 DOF: 比如美国 DARPA 支持的 LUKE Arm(也叫 DEKA Arm),大约 10–18 个 DOF。 最近中科大团队研发的仿生手达到 19 DOF,重量控制在 0.37 kg 左右(很轻)。 这些高自由度假手力求尽量还原人手解剖学的关节活动。 缺点是:结构复杂、控制难度大、耗电量高,目前还在实验室或临床试验阶段。 🔹 人手参考值 真实人手的自由度更高: 从解剖学上讲,大约有 25–27 个 DOF(拇指约 5 个,食指和中指各 4 个,环指和小指各 5 个,加上手腕的屈伸、尺偏桡偏、旋转等)。 这也是研究者的“终极目标”,但在现阶段还无法在假手里完全复现。
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