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尽管机械臂是自动化强大的组成部分，但是如果没有机械手，它们将会失去效用。机器人的机械手作为一种末端执行器，是机器人用来夹取、移动物品的工具。在以下的内容中，将会探讨几种不同类型的机械手，以及它们各自的优势。
有时，简单的技术往往是有效的，这就是开发万能机械手的想法。通过不同的结合方式就可以将机械臂转变为多功能工具。在以下的阅读中，您将会对机械手的种类有一个完整的了解，以及如何通过装配不同机械手改装UR协作式机器人。
什么是机械手？
在为客户定做特定用途的机器人时，首当其冲的问题是选用哪种机械手。然而，这对于不熟悉机械手如何运行（或者如何停止）的人，将会是一个挑战。
您可以将机械臂当作人的手臂。关节可以使手臂向更广的范围伸展，以及更灵活地移动。在机器人手臂的末端，有一个腕关节和一个末端执行器-在本例中是机械手。此功能和人手的功能类似。
然而，由于两个关键原因，机械臂上的机械手设计和人手一点也不相似。第一个原因是人手结构是非常复杂的。无论是关节及运动的流动性，还是传达压力和温度的神经，都是很难被复造的。如果在机器人中模仿这种设计，将需要庞大的传感器和编程网络。
另一个原因是，人的手实际上并不是万能的。例如在柜台上难以被拾起的硬币，由于太滑而很难被拿着的物品，还有一些我们会不小心撞碎的易碎品。由于许多机器人应用程序一次只能使用一种或两种类型的机械手，因此没有太多理由复制人的手。
这并不意味着没有改进的空间。万能机械手有着很高的需求量，因此应对方案相对来说是简单的。接下来，让我们探究一下机器人市场上常见的机械手类型。
常见的机械手类型
目前关于机器人的机械手，有几种不同的设计类型正在被广泛采用。不同的公司在制造机械手时可能会加入自己的偏好。然而，其基本技术仍是一样的。需要注意的是，我们下面描述的同一种类型的机械手也是存在差异的。外部材料和形状的不同组合，即可使功能发生改变。
真空式
真空机械手依靠大气压来抓取和移动物体。改变其受控的压力可以使这种类型的机械手吸取不同的物体。通过在整个运动过程中保持该水平的吸力，机械手可以安全将物体握住，移动，运送到目的地。
这种机械手的一个缺点是它必须保持不间断的真空流。用扁平的真空机械手具移送盒子或调色板之类的均匀物体上，是容易实现的。灰尘的积聚则会中断真空流，导致其掉落物品，因此真空机械手对于繁重的生产环境而言并不理想。
气动式
气动机械手具使用的技术与手指较为相似。这些部件（也称为钳口）由压缩气体操控。通过压缩气体运行设备时，机械手上的每个手指，都会通过合拢或分开去抓取物体。
对于需要精确度和牢固抓力的一系列组装任务，该末端执行器是非常有用的。但是，如果您需要一个可以处理各种零件或易碎物品的抓手，该机械手则没有那么有效了。对于不同实体或者大小的物品，它的实时适应能力是很受限的。
液压式
液压机械手从某些方面来讲，是市场上强大的机械手。它们依靠液压流打开和分离末端执行器的钳口。这使它们比起依靠压缩气体的气动装置，更适合拾取重而坚固的物体。如您所见，它们绝对不适合拾取易碎或较小的物品。
电动式
就机器人手臂夹持器设计而言，电动机械手是市场上精确的机械手。由于电力驱动，此末端执行器可以依靠一系列传感器来提供持续的反馈。接着，机械手便可以驾驭其周围的一个或多个对象，完成更多精确的程序。
即便如此，仍然存在电动机械手无法准确处理的物体。此外，与所描述的其他材料和动力支持的机械手相比，电力机械手所要付出的额外成本，通常也让人望而却步。
颗粒流式机械手
到目前为止，我们讨论过的每种机械手臂夹持器，都只适合于特定目的，例如组装或物料搬运。由于这些解决方案都不是通用的，这使得制造商仍在询问可能会出现的其他替代方案。
在2010年，由于发明了颗粒流式机械手，机器人制造公司首次能够回答这个问题。这种创新的万能抓手具有高度的适应性，相当的坚固性，以及成本效益。蕴含其中的秘诀是什么呢？那就是沙子。
理想的技术已经存在
前面我们提到，由于必要的感知输入，因此很难复造人的双手。开发人员曾尝试创建一个理想的传感器网络，去控制机器人的动作，但以失败告终。虽然电动机械手是较为接近的，但仍旧不足。
这就是为什么万能机械手根本没有传感器的原因。相反，它依靠物理学的基本原理来完成工作。
机械臂所能处理的物体是坚固的。沙也是固体，但由于每个细小颗粒，它具有流动性。在结构上，万能机械手具有可延展的外部材料（例如商用气球中使用的乳胶），而内部则填充有微小颗粒。
机械臂将万能机械手定位在目标对象的上方。只需要短短一瞬，颗粒的重量将会填充目标物体每个空隙和空间，并浸入其表面。颗粒成型为目标物体后，真空封口机可快速清除夹具内的空气。
此时，夹具内的颗粒压实成固体。在其继续保持其形状的过程中，目标物体已被牢固锁定在万能机械手中，从而便于运输。
一系列可行的应用
这种设计的简单性也使其具备高度的适应性。颗粒流状机械手完全能够将其自身成型为一系列物体。如果需要在工作面上拾取20个具有独特构造的物品，在无需重新编程的情况下即可完成操作。
它也是易碎物品的理想选择。颗粒能够在脆弱的物品上形成精确的抓力。当颗粒被真空密封时，全部抓力将会立即均匀地分布在整个物体的表面。这样可以确保即细小如玻璃丝，也不会断裂。
在Universal Robots发现万能机械手
万能机械手已从根本上扩展了机械臂的用途。看起来遥不可及的应用程序突然变得易于实现。而且，由于机械手上没有覆盖昂贵的传感器，因此万能机械手的成本相对较低。
当然，其他类型的机械手仍有他们的一席之地。例如，此时液压机械手仍然是机器人市场上具备强大抓力的机械手。此外，由于基础设置和电源供应，某些工厂车间可能需要一直使用成本较高的选件，例如电动机械手。
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此外，所有协作式机器人均适用于即插即用的机械手。这使得制造商可以从众多机械手中根据需求任意选择，去改装协作式机器人。我们的URPlus组件中含有可供选择的一系列机械手，这是与其他同样在此行业优秀的公司合作制造的。
您可以找到我们在本文中讨论过的所有类型的机械手，包括颗粒流式机械手。如有其他问题，请与我们的专业人员联系，我们很乐意为您介绍所有可与协作式机器人兼容的机械手。
