鑒于真實(shí)人手內(nèi)在的復(fù)雜性，在設(shè)計(jì)擬人仿生手時(shí)不可避免的采取了許多折中方案，讓它們正常工作的同時(shí)還保持了人手的外形。來(lái)自西雅圖華盛頓大學(xué)的ZheXu和EmanuelTodorov開創(chuàng)性的開發(fā)了一款有史以來(lái)最精細(xì)且運(yùn)動(dòng)最準(zhǔn)確的擬人仿生手，它的終極目標(biāo)是完全取代人類雙手。

　　

關(guān)于設(shè)計(jì)一種新的機(jī)器手對(duì)他們的重要性，Xu表示：

　　

「擬人機(jī)器手設(shè)計(jì)的常規(guī)方法是，用類似鉸鏈、聯(lián)動(dòng)裝置和平衡環(huán)等零件來(lái)實(shí)現(xiàn)生物部件的機(jī)械化，從而將看似復(fù)雜的人體參照物進(jìn)行了簡(jiǎn)化。這種方法對(duì)于理解并模仿人手的運(yùn)動(dòng)原理有一定幫助，但不可避免的制造了一些人與機(jī)械手之間的不良差異，因?yàn)槿耸稚洗蠖鄶?shù)顯著的生物力學(xué)特征都在機(jī)械化的過(guò)程中被丟棄了。這些機(jī)器手和人手生物力學(xué)在本質(zhì)上的不匹配阻礙了我們使用自然的手部運(yùn)動(dòng)來(lái)直接控制它們。因此，還沒有任何一只擬人機(jī)器人手可以達(dá)到人手的靈巧程度。」

 

 

Xu和Todorov決定從零開始他們的機(jī)器手項(xiàng)目，以盡可能精確的方式機(jī)械的復(fù)制人手。首先，他們通過(guò)激光掃描出了人手的骨骼，然后通過(guò)3D打印出匹配的人工骨骼，使他們能夠復(fù)制出我們?nèi)耸炙鶕碛械撵`活的連接關(guān)節(jié)。

　　

「例如，我們對(duì)生拇指的運(yùn)動(dòng)依靠于腕掌關(guān)節(jié)（CMC）中梯形骨的復(fù)雜形狀。由于梯形骨的不規(guī)則形狀，CMC關(guān)節(jié)軸沒有固定的精準(zhǔn)位置。所以說(shuō)，目前所有的擬人機(jī)器手都是采用傳統(tǒng)的機(jī)械連接，這種連接方式固定的旋轉(zhuǎn)軸。因此，這些傳統(tǒng)的機(jī)器手都無(wú)法還原自然的拇指運(yùn)動(dòng)。我們通過(guò)掃描尸體手骨架，3D打印了人工骨骼，并且該人工手指關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍、剛度、和動(dòng)態(tài)行為都非常接近人手。我們的機(jī)器手設(shè)計(jì)獨(dú)一無(wú)二的保留了重要的人手生物力學(xué)信息，達(dá)到了解剖級(jí)別?！?/div>