抓取与末端执行器：真正把东西拿起来
你能选出末端执行器的类型，算出包含加速度项在内的夹持力，检查力封闭，并在打印之前就说出是否有任何舵机指令能行得通。
这条路线是干什么的
让一台机器人定位是一个你可以从教科书里学会的、已经解决了的问题。 抓取不是，而这两者之间的差距，正是大多数第一台机械臂建造停下来的地方。
这条路线很短，而且它按依赖关系而不是按难度来排序。它之所以存在， 是因为本站能让机械臂定位到一毫米，却没法告诉你怎样用它拿起任何东西。
论证的形状
四个想法，每一个都会改变你造出来的东西：
- **先讲类型，再讲力。**几何约束着一切，而很大一部分业余级夹爪是两根打印手指 在干一个吸盘本来能做得更好的活。
- 先讲力封闭，再讲夹持力。
tan(锥度) < μ决定这个抓取究竟是否可能， 而法向力并不在这个条件里。夹得更紧是所有人最先尝试的事，而它从来没有奏效过。 - **要看窗口，而不是看力。**你指令的是一个位置；而物体有力方面的极限。
换算系数是刚度，所以以毫米计的可用窗口就是力的窗口除以
k—— 而这个数值往往比一个舵机步长还要细。 - **不做验证，那它就只是个演示。**一个没有验证状态的抓取循环会悄无声息地失败， 而无声的失败就是一段视频和一台机器之间的区别。
第三条值得花那个时间。这就是为什么印得更好、更硬的手指会让夹爪变差， 以及为什么换上一个更大的舵机可能开始压坏原本能撑住的东西。
前提
你需要熟悉舵机和单片机。如果还不行，驱动舵机 和非阻塞时序都覆盖了这些内容， 而且都不花多少时间。
你不需要运动学就能开始。它在项目阶段才变得必要——那时直线接近和退出的 移动方式才重要——机械臂运动学是那一条路线， 而这两者叠在一起就是抓取。
终点你能说出的
- 某项工作需要哪一种末端执行器，以及为什么
- 某个特定的抓取在几何上是否可能，在做任何力的选型之前
- 需要多大的夹持力，包括加速度项
- 是否有任何舵机指令落进可用窗口，在打印手指之前
- 如何用五十便士检测到一次空抓
- 你的舵机为什么发烫，以及该用什么来代替
学习路线
路线
按顺序完成各个节点——完成一个就会解锁下一个。你的进度会保存在这台设备上。
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常见问题
常见问题解答
如果从没做过夹爪，应该从哪里开始？
从这条路线的最上面开始，也就是四种类型——因为类型的决定约束着之后的一切，而最常见的错误就是默认用两根打印手指，然后跟物体较劲。如果你的零件是扁平的、能从上方够到，那么吸盘在速度、成本和轻柔程度上都会胜过你打印的任何东西。类型定下来之后，先看力封闭，再看夹持力：为一个几何上根本不成立的抓取去计算夹持力，是没有意义的。
这条路线要花多长时间？
大约三个小时的阅读，外加一个周末的制作。四篇教程每篇 25–35 分钟，模拟器值得你代入自己的数字花上 20 分钟，而如果你已经有一只机械臂，项目部分一个周末就能完成。整条路线里价值最高的一个小时，是柔顺性教程加上实验台，因为你正是在那里弄清楚，你正准备打印的夹爪到底能不能用。
学这些需要一只机械臂吗？
不需要。直到实验台为止的所有内容（包括实验台本身）都是可以在桌前完成的设计工作，而夹爪本身可以用螺栓固定在台钳上，用拉杆秤在真实物体上测试。这确实就是正确的顺序——一个在台架上测量过的夹爪，比一个凭猜测做出来再装到机械臂上的夹爪更有价值，因为装到机械臂上之后，你就再也分不清一次失败是出在抓取上还是出在定位上了。
这条路线上最有用的一件事是什么？
那就是：从掉落物体到压碎物体之间的可用窗口，除以你手指的刚度，往往比舵机的一个步长还要窄。一旦出现这种情况，就不存在任何能用的指令，再怎么调参也找不到，所以解决办法永远是降低刚度，而绝不是加大扭矩。在舵盘和手指之间加一根 40 便士的拉簧，是大多数夹爪里性价比最高的零件。