기존 산업에서 로봇은 자유도가 적고 엔드 그리퍼는 간단한 구조로 되어 있어 페인팅, 아크 용접, 운반 및 인쇄 회로 기판과 같은 단순하고 대량 생산되는 작업만 완료할 수 있다. 최근 몇 년 동안 산업 생산에서 유연성, 통합 및 지능에 대한 요구가 로봇 기술의 발전을 가속화했으며 다중 관절과 자유도를 가진 손재주가 있는 로봇 손은 로봇 연구 분야의 핫스팟 중 하나가 되었다. 다중 손가락 손재주 손은 로봇과 환경 간의 상호 작용의 실행 구성 요소로서 인간 손의 기능적 특성을 모방하고 강한 적응력과 다양한 잡는 방법의 장점을 가지고 있으며 다중 작업 연구를 위해 개발된 지능형 만능 조작기이다.
다중 손가락 손재주 디자인 및 개발에는 다음 단계가 포함된다. 두 번째 단계에서는 여러 손가락의 손재주 구조를 분석하고 설계된 손재주 손의 기능적 요구 사항을 쥐는 과정에서 인간 손가락의 움직임 특성에 따라 추상화하여 기계식 손가락의 기계적 구조 설계를 안내한다. 세 번째 단계에서는 인간 손가락의 D-H 기구학적 해석을 통해 공간에서 인간 손가락의 기구학적 방정식을 얻고 그 구조를 추상화 및 단순화하여 기계식 손가락의 공간적 운동을 대략적으로 시뮬레이션할 수 있는 방정식을 도출한다. 마지막 단계에서는 손재주 프로토타입을 만들고 손재주 성능을 테스트한다.
Zhejiang University of Technology의 기계공학부 연구원들은 여러 손가락을 사용하는 손의 디자인을 연구했다. 연구의 첫 번째 단계에서는 인간 손의 자연적 특성을 추출해야 한다. 다양한 움켜잡는 자세와 움켜쥐는 물체의 크기가 각도 변화, 각속도 변화, 손가락 끝 움직임 궤적 및 손가락 사이의 상관 관계에 미치는 영향을 알아보기 위해 피험자의 손 관절과 움켜쥐는 움직임에 25개의 마커를 부착하였다. NOKOV 광학 3D 모션 캡처 시스템을 사용하여 여러 대상의 데이터를 수집했다. 손 관절의 위치 정보를 분석하고 각도 변화, 각속도 변화, 손가락 끝 움직임 궤적 및 상관계수를 계산하여 비교하였다.
마커 포인트의 위치 정보에서 추출된 손 동작 특징 정보를 사용하여 다중 손가락 손재주 손의 기계적 구조를 설계하고 나중 단계에서 작업을 수행할 수 있다. 현재 손재주 프로토타입이 완성되었다.
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