灵巧手决定了机器人的应用场景。人形机器人的灵巧手是一种基于人手运动学设计的特殊末端执行器。
灵巧手的驱动电机:空心杯电机
灵巧手使用的一般指的是空心杯电机+多级行星减速箱组成的模组,科固电机生产的精密行星减速器:特斯拉Optimus单手6个无刷空心杯电机模组,由空心杯电机+行星减速箱+编码器+驱动器+传感 器构成。 特点:具有更高的扭矩传递能力和更强的刚性,且成本较低。。 空心杯电机是一种特殊的直流电机,在结构上突破了传统直流电机的结构形式,采用的是无铁芯转子,其电枢绕组为空心杯线 圈,形似水杯,因此被称为“空心杯电机”。 空心杯电机具有高速低扭矩的特性,为了在较小空间内获得较大的手指抓握力,需要搭配行星减速箱使用,一般会集成2-3级的 行星减速箱。空心杯关节是直流永磁伺服微特电机的一类,从原理上来说属于旋转关节的范畴,具有新颖的转子结构、独特的 线圈制造工艺和较小的尺寸。空心杯电机分为有刷和无刷两种,有刷电机转子无铁芯,无刷电机定子无铁芯。外径为8MM空心杯减速电机,10MM空心杯减速电机,12MM空心杯减速电机,13MM空心杯减速电机,16MM空心杯减速电机,22MM空心杯减速电机。
灵巧手传动方案较多,各有优劣,目前主要有以下4种:
1)蜗轮蜗杆:通过蜗轮蜗杆把电机旋转运动转换为直线运动,优势在于数量更少,结构更简单,装配更容易,量产后成本更低;劣势在于传动效率低,且因纯刚性结构。
2)滚动丝杠:由电机带动旋转的丝杠利用摩擦转矩驱动滚柱转动,继而将丝杠的回转运动转换为螺母的直线往复运动,具备摩擦小、精度高、刚度高、传动可逆性等特点。
3)腱绳传动:能够将手掌或手臂内的电机运动动力传递到各手指关节;单根腱绳重量轻,适合空间狭小、需多自由度布局的场景;劣势在于绳索的张力和路径需要精确调整,可能需要复杂的调整机制,且缺乏刚度,抓握重物张力过大导致让力,容易握滑脱。
4)连杆传动:采用多个连杆串并联混合的形式传递运动和力矩,从而实现手指的运动。传递刚性比较强,且结构比较紧凑,但连杆手指受连杆尺寸以及传动误差的影响,不易实现远距离操作,抓取稳定范围较小。
公司提供丝杠减速电机、空心杯电机、减速器、灵巧手结构件产线及核心零部件组装产线,并能提供丝杠、减速器、关节、乃至整机硬件ODM等一站式服务。




