体感仿生机械手的产品设计说明书

1.体感仿生机械手的背景

体感仿生机械手的设计与控制一直都是国内外的重点研究的课题。它是基于人工智能和人体工程力学设计的由人手体感操作的仿生机器。通常用来代替人类来进行危险工作、高精度操作，极大得保证了人员的安全，并解放了劳动力。并使得一些行业的可操作性更强，生产精度更高。体感仿生机械手臂还能够通过有关编程有效记录工作日程，便于管理人员了解项目的进展，并按时对之进行维护和维修等。目前的技术还不能实现将驱动电机做到十分轻巧，因此研究结构更加简单，可以降低造价、减轻系统重量、节约能量以及增加系统的灵活性的体感仿生机械手显得尤为重要。

2. 机器设计理念及其基本思路

体感仿生机械手机器主要由指骨、鱼眼关节、舵机、智能控制系统等组成。可以代替人类进行危险操作、高精度操作等。它使得每一项目中所耗人力资源大大减小。在实际操作中，工人操作变得便利简洁迅速，工作效率提高，在高精度的体感仿生机械手操作下，产品质量提高。且对于高强度、高精度的工作来说，若将体感仿生机械手进行大量生产,在保证产品质量的同时，将快速提高产品产量。体感仿生机械手是以计算机科学、统计学、管理学等相关理论和方法为基础，以计算机科学技术为工具，用数据分析与模拟实验相结合，理论加实证的研究方法进行研究。如图1。

在智能控制方面，以keil编译器作为基础，以cadence作为桥梁，形成主控制系统——STM32，后通过“中转站”——总线伺服舵机，对体感仿生机械手进行控制。该产品采用cadence来进行电路的设计。此软件的四层板时易于操作，且cadence能对电路设计进行仿真和验证，可对封装级的芯片内的连接进行仿真，并进行接收高速、超高速信号的参数进行计算。在硬件设计阶段通过仿真发现硬件电路上的逻辑错误。它交互性更好，操作更便捷。经过电路仿真验证优化后的PCB板，其稳定性、可靠性大大增强。该产品的运作采用keil编译器来控制机器的活动。Keil编译器生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。如若将之大量使用在生产线上，工人操作时将快速掌握有关操作方法，并快速投入到生产线中。

3. 机器功能 

体感仿生机械手机器在代替人工操作过程中采用人工智能，将实现全自动生产。在工业制造领域，体感仿生机械手可以实现小零件的分拣和组装等功能。在军事领域，可以让体感仿生机械手拆分炸弹，以及完成后勤的一些工作，减轻战士负担。同时，在医疗领域，娱乐领域也有体感仿生机械手的应用。体感仿生机械手的使用范围和功能都非常广泛。其机器结构如图2、图3、图4所示。

体感仿生机械手可以广泛应用于各个行业，结合了人类手指灵活的特性和机器承载力强、高精度的特点，将自动化提升了一个台阶。它极大减轻操作者的劳动强度，提高作业效率，保障生产安全。谢谢大家的点评！