灵活抓取背后，藏着这些“自由度”秘密

——解码兆威机电灵巧手的高自由度全驱设计

近年来，随着人形机器人在工业制造、康复医疗等领域不断渗透，灵巧手作为其“操作核心”的地位也愈加凸显。相比传统末端执行器，仿人五指灵巧手拥有更强的通用性和拟人化操作能力，可以胜任更复杂、更精细的任务需求。

作为微型驱动系统领域的深耕者，兆威机电结合多年齿轮箱、电机与控制系统的研发经验，推出了自主研发的全驱直驱灵巧手产品。其结构精密、响应灵敏，并在灵活性、力控表现和执行稳定性方面表现突出，尤其是17个主动自由度的高阶设计，更是让这款灵巧手在业内脱颖而出。

何为“自由度”？为什么如此关键？

在灵巧手的设计体系中，“自由度”常被用来衡量手部动作的复杂程度与拟人能力。人类手部具有27个自然自由度，这使得我们可以完成从拧瓶盖、打结、握笔到拎箱子的高复杂操作。

兆威机电灵巧手通过自主开发的高集成驱动模块，实现17个主动自由度（可扩展至20自由度），已经大幅接近人手的灵活性能力，远超目前市面上主流的12自由度方案。这意味着每根手指具备多个独立关节控制单元，手指、手掌之间的协同动作更流畅，可实现更多精细化抓取姿势与变形轨迹。相比一般的欠驱动方案，兆威机电灵巧手的全驱动结构带来更强的主动控制能力——每一个动作都由独立执行器驱动，不依赖被动随动，精准可控。

高自由度，如何落地为“灵活抓取”？

兆威机电灵巧手基于高自由度架构，开发出仿人骨骼结构和指节连接系统，每个指关节均由兆威机电自研微型电机和齿轮箱模块驱动，从而实现精准模拟人手动作。例如，可精确捏取小至硬币、药片等微型物件，亦可稳定握持重量超过1000g的大型物体。这归功于其强大的单指负载能力，结合协调控制算法，能够在不同尺寸与形状的物品之间灵活切换操作模式，从“轻柔夹取”到“高力抓握”，一手搞定。

灵巧手的“隐藏技能”：控制+执行+感知融合

除了机械结构本身，兆威机电灵巧手在“控制逻辑”与“执行反馈”方面同样不容忽视：

• 高精度控制：结合自研控制算法与驱动芯片，兆威机电灵巧手可实现动作重复精度±0.2mm，多次精准执行同一任务。
• 快速响应&低延迟：基于直驱结构的优势，灵巧手具备更短的响应时间与更高的控制带宽，有效提升操控流畅性。
• 高感知灵敏度：配备柔性电子皮肤，硬度可达邵氏硬度10A（与人体组织接近），具有良好的舒适性与安全性；多模态感知，集正压力、切向力于一体；力灵敏度可达0.02N/cm²，高采样频率，扫描帧率可达100Hz，能实时监测触觉数据动态变化。