本节书摘来异步社区《机器人爱好者（第2辑）》一书中的第1章，作者：美国SERVO杂志社，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

在铰链式机械臂上安装机械手

正如我本文开始时提到的那样，人类的手之所以灵巧有用，是因为拇指和其他四指的巧妙配合。图4展示的Clawbot是一款优秀的教育型机器人，但它的机械手功能有限，只能抓取竖长形的，或是贴近地面或桌面的物体。这种机器人的设计初衷，是为了让学生理解机器人的运动方式，其程序设计也只是对应于某种特定任务。

作为机器人玩家，我们不需要工业用机器人那样的速度和精准度。但是，通过精心设计，我们仍能让机械臂拥有3个或更多的活动角度。

人手受其自身结构所限，不能像马达或伺服电机那样做连续反转运动。人类手腕的转动极限大概是180度，肩膀、手肘、掌骨及趾骨的转动范围都更小。

图8展示的是CrustCrawler机器人的一种机械臂。这种机械臂使用两个Robotis Dynamixel旋转驱动器，分别驱动机械手的两个手指。机械手腕以及各个臂弯，都使用单独的Dynamixel旋转驱动器，底盘上另有两个驱动器。通过这样的配置，能产生***扭矩。底盘内还有一个驱动器，用以旋转机械臂本身。这样，共有8个驱动器，驱动7个关节，能在花费相对较少的情况下，尽可能地增大机械臂的有效荷载。

图9展示的机器人使用了另一种机械臂，采用的是线性驱动器。线性驱动器驱动臂杆上的螺母上下运动，运动幅度取决于臂杆转幅。螺母连接着臂杆内的套管，套管的运动类似于液压筒。

我在这款机器人上使用的线性驱动器由ServoCity出品，产生的力量为500牛。底部较短的那个行程为50毫米，另一个行程为100毫米。整个机器人使用的都是Actobotics/ServoCity零部件，包括***和马达。机械臂、机械腿以及其他活动部件，都受控于线性驱动器。这种设计适用于多种机械臂，但也不是放之四海皆准。请注意看这个机械臂，较长的那个线性驱动器约有6个孔洞长，而机械臂有25个孔洞的长度，也就是说，它们的配比是1:4.16。因此，以500牛除以4.16，最终能得到得到大约120牛的抬升力。较短的驱动器控制机械臂和套管的前后向运动。

机械手由两个RobotZone伺服电机驱动，手指则由一个较小的Firgelli线性驱动器驱动（图10）。这些小型驱动器只有手指大小，但输出功率能达到54瓦，还能像伺服电机那样进行调试。