Düz ellerin gelişim eğiliminin derinlemesine analizi

Düzgün eller, insanüstü robotların "beyinleri" için, yüksek entegrasyon ve zekaya doğru gelişen becerikli işlemler ve insan-makine etkileşimi elde etmek için önemli bir taşıyıcıdır.Yetenekli eller, robotlar ile çevre arasındaki etkileşimde kilit rol oynayan çok esnek ve karmaşık son etkileyicilerdir.İnsan elinin çeşitli becerikli tutmalarını ve karmaşık operasyonel yeteneklerini taklit etme yetenekleri nedeniyle, havacılık, tıbbi bakım,ve akıllı üretimStatista'nın verilerine göre, 2021'de robotik sağ ellerin küresel pazar boyutu yaklaşık 1.16 milyar ABD dolarıydı ve 2030 yılına kadar 3.035 milyar ABD dolarına ulaşması bekleniyor.CAGR 10 ile2022'den 2030'a kadar %9.

Düşük maliyetli, modüler usta eller son yıllarda pazarın odak noktası haline geldi

Yeni bir tip son etkileyicisi olarak, yetenekli robot elleri, robotlar ve çevre arasındaki etkileşimde kritik bir rol oynamaktadır.Yurt içi ve uluslararası üniversiteler ve araştırma kurumları becerikli el uçları üzerinde kapsamlı araştırma yaptılar.Üç parmaklı becerikli ellerden beş parmaklı biyonik becerikli ellerine kadar, uygulamaları endüstriyel ve genel senaryoları kapsar.Yetenekli ellerin becerileri basit tutmaktan kıyafet katlamak ve vida bağlamak gibi daha karmaşık görevlere dönüştü.Yüksek hassasiyet ve dokunmatik algılama sayesinde, gerçek dünya senaryolarında operasyonel gereksinimleri karşılarlar.

Hünerli ellerin ilk temsilci ürünleri

1970'lerden bu yana, robot el birimleri, çeşitli operasyonel gereksinimleri karşılamak için basit sapıklardan biyonik becerikli ellerine geçiş yaptı.Bu dönemin temsilci ürünleri arasında Japonya'nın "Elektrotechnical Laboratory", "ABD'deki Stanford Üniversitesi'nden Stanford / JPL becerikli eli ve MIT ve Utah Üniversitesi tarafından ortaklaşa geliştirilen Utah / MIT becerikli eli.İlk usta eller esnek görünmüyordu., onların teorik keşifleri, insan benzeri çok parmaklı usta eller üzerine yapılan araştırmaların temelini attı.Daha sonra çok parmaklı ellerin tasarımı için değerli teorik ve pratik deneyim sağlayan.

20. yüzyılın sonlarına gelindiğinde robotların usta elleri hızlı bir gelişme aşamasına girdi.Çok parmaklı becerikli eller yüksek entegrasyon ve algılama yeteneklerine doğru evrimleşmeye başladıBu döneme ait tipik ürünler arasında, yapay deriye benzer dokunmatik sensörler de dahil olmak üzere 25 sensörün entegre edildiği Alman Havacılık Merkezi'nden DLR-I ve DLR-II becerikli eller vardır.Ortak tork sensörleriBununla birlikte, çok parmaklı becerikli eller yüksek üretim maliyetleri gibi zorluklarla karşı karşıya kaldı.düşük güvenilirlikBu nedenle, son yıllarda hafif, sağlam, modüler ve düşük maliyetli becerikli eller pazarın odak noktası haline geldi.

Çok parmaklı becerikli el tasarımının, sürüş ve şanzıman yapılarının analizi

Ürün tasarımı açısından, becerikli el yapıları esas olarak içten itici, dıştan itici ve hibrit itici tasarımlara ayrılır.erken becerikli eller genellikle dıştan çalıştırılan tasarımları kullanırEntegre birleşik motorların geliştirilmesiyle birlikte, sürücülerin boyutu ve aktarım doğruluğu önemli ölçüde iyileşti.ve içsel olarak yönlendirilen tasarımlar ana teknoloji yolu haline geldi., miniatürleşme eğiliminde usta elleriyle.

Yürütme yöntemlerine göre sınıflandırılmış becerikli el kullanımı yöntemlerinin karşılaştırılması

Yetenekli eller esas olarak elektrikli motorlar, pnevmatik sistemler veya şekil belleği alaşımları ile çalıştırılır.Yüksek sürüş gücü gibi avantajlar sunarSon yıllarda, küçük becerikli eller için servomotor teknolojisi hızla gelişmiştir.ve piyasada birçok robotlu usta el şirketi ortaya çıktı.Pnömatik tahrikli sistemler, maliyet açısından daha düşük olsa da, düşük sertlik ve zayıf dinamik performans gibi dezavantajlara sahiptir.İlk pnömatik sürücüler Japonya'da ortaya çıktı ve Y şeklinde ve düz şekilli parmak saplarına bölünebilirJapon SMC pnevmatik parmaklar şu anda endüstriyel senaryolarda yaygın olarak kullanılmaktadır.Şekil hafızası alaşımlı sistemler çoğunlukla deneysel aşamadaHızlı sürüş hızını sunsalar da, düşük dayanıklılığa sahiptirler ve uzun süreli yüksek yük kullanımı için uygun değildirler.

Çok parmaklı ellerin sınıflandırılması

İletişim yöntemleri açısından, becerikli eller tendon tahrikli, dişli tahrikli ve bağlantı tahrikli tiplere ayrılır.Tendonlu ellerin basit bir yapısı ve esnek kontrolü vardır, ancak kontrol hassasiyeti ve tutma gücü yokturDüğme ile çalışan kollar yüksek kontrol hassasiyeti sunar, ancak karmaşık ve pahalıdır. Bağlantı ile çalışan kollar büyük nesneleri tutabilir ve kompakt tasarımlara sahiptir.Ancak uzun mesafe kontrolünde zorluklar yaşıyorlar ve sınırlı bir tutma alanı sunuyorlar..

Önümüzdeki on yılda üç kat artış bekleniyor: 2030 yılına kadar küresel robotik usta el pazarının 3,035 milyar ABD dolarını geçmesi bekleniyor

Statista'ya göre, küresel robotik becerikli el pazarı 2021 yılında yaklaşık 1.16 milyar ABD dolarıydı. Endüstriyel otomasyon gibi sektörlerde becerikli eller için talep güçlüdür.HavacılıkStatista, piyasa büyüklüğünün 2021'de 1.16 milyar ABD dolarından 2030 yılına kadar 3.035 milyar ABD dolarına çıkacağını ve 2022'den 2030'a kadar CAGR'nin% 10.9 olacağını tahmin ediyor.Aynı zamanda, 2021'de 507.500 üniteden 2030'da 1.4121 milyon üniteye yükseltilecek olan robotlu ellerin küresel pazar hacminin, 2022'den 2030'a kadar %11.7'lik bir CAGR ile artması bekleniyor.

Küresel robotik sağ el pazarı (2021-2030, milyon USD) için pazar tahmini

Şu anda bazı becerikli el ürünleri keşif aşamasının başında, uzay aracının dışındaki görevler, biyonik protezler, uzaktan ameliyat,ve üretim hatlarında küçük bileşen montajı.

NASA'nın Robonaut robotu kendi geliştirdiği becerikli ellerle donatılmıştır

Havacılık araştırmalarında, başarılı örnekler arasında NASA'nın Robonaut eli ve Robonaut2 becerikli eli ve Alman Havacılık Merkezi'nden DLR-I ve DLR-II becerikli elleri yer almaktadır.DEXHAND'ın, tırnak gibi EVA aletlerini tutması ve kullanması bekleniyor., makaslar, küçük kesiciler, fırçalar, çekiçler, kürekler, kesiciler, kablolar (çoklu), altılık anahtarlar ve tabanca tutma otomatik tornavidaları (katlayan anahtarlama mekanizmalarını destekleyen).

Tıbbi rehabilitasyon alanında, odak protez ihtiyaçları üzerinde.Yüksek esnek biyonik protez eller, genellikle çok dereceli özgürlük eklem hareket kontrolü elde etmek için desen tanıma tabanlı kontrol sistemleri kullanırÖrnekler arasında Ottobock'un SensorHand Speed, Bebionic ve Michelangelo becerikli elleri ve Open Bionics'in Hero Arm'ı vardır.