机械手的发展与演变：从机械执行到智能仿生的跨越
机械手作为机器人的“操作核心”，其发展围绕“环境适配性、操作灵巧度、人机交互性”持续突破，历经三大阶段实现从工业工具到智能肢体的蜕变。
一、机械编程阶段（20世纪40-70年代）
核心是“预编程的刚性执行”，仅能完成固定动作。硬件以刚性连杆和伺服电机为主，自由度通常仅3-6个，缺乏外部传感器，完全依赖预设轨迹运行 。1958年美国Unimate机械手问世，通过液压驱动实现抓取与搬运，精度达1/10000英寸，成为首个工业应用机型。代表产品如PUMA560机械臂，广泛用于汽车流水线焊接、零部件搬运等结构化场景，但工件位置偏移即会失效，无环境适应能力。
二、闭环控制阶段（20世纪80年代-21世纪初）
引入“感知-反馈”机制，实现动态调整。硬件新增力控传感器与视觉模块（如“眼在手上”相机），通过力-位混合控制适配环境变化 。结构趋向轻量化，加入碰撞检测功能，保障人机协作安全。ABB YuMi双臂协作机器人为典型代表，可完成电子元件装配、小型零件分拣，能适应工件位置的微小偏差，突破了传统刚性操作的局限。
三、具身智能阶段（21世纪10年代至今）
聚焦“高适应性与类人化”，技术呈多维度突破。结构上，软体机械手以硅胶等弹性材料驱动，可抓取鸡蛋等易碎品；连续体机械手能弯曲穿梭于狭窄空间。性能上，中科大研发19自由度仿生手，接近人手25-27自由度的灵活度；源升智能21自由度灵巧手可玩游戏、拧瓶盖，集成电子皮肤实现触觉感知。材料革新推动轻量化，碳纤维、PEEK 等替代传统钢材，英国无线仿生手更实现35公斤承重与防水功能 。
本文整合自
1. CSDN博客《灵巧手(具身智能入门十一)》（2025）
2. 抖音视频《中科技大仿生手已接近人手灵活度》（2025）
3. 抖音视频《高度仿生的巧手》（2025）
4. 中国工业新闻网《从“骨架”到“肌肤” 人形机器人“成材”之路》（2025）
5. 原创力文档《机械手的发展历程文献综述》（2025）
6. 抖音视频《英国推出全球首款无线仿生机械手》（2025）
本文科普内容与图片均由豆包AI（2025年10月31日生成）提供支持
