這篇文章是接著之前三篇《常見仿人機械手種類介紹與效能展示》後的總結與歸納，希望能在如下三點做一個拔高的整體討論與陳述：
1. 機械手的欠驅動和全驅動方案選擇；
2. 機械手的傳動方案選擇；
3. 機械手的仿生與緊湊性設計
也正如這篇短文題目所言，我將通過機械手在不同應用領域——假肢機械手（Prosthetic Hand）和機器人機械手（Robotics Hand）的分類，來更有邏輯性地展開文章討論。首先是分類如下：

如上圖所示，在不完全統計的30種常見的仿人機械手：
機器人應用領域（Robotics）：24種，其中有6種為商業產品（Schunk Shadow Festo Barrett Allegro Robotiq），其餘18種為出自高校及研究所的科研成果；
假肢應用領域（Prosthetic）：6種，皆為商業產品；
（注：其中Pisa/IIT和Washington Hand也同時具有假肢領域應用的潛力，根據目前的主要應用成果，將其歸為Robotics）

欠驅動和全驅動方案選擇：

雖然說一直以來關於欠驅動或者全驅動機械手的選擇一直都是一個各方面效能的權衡與比較，但在這30款不完全統計的機械手中，欠驅動機械手所佔的比例實在太高：有26款的機械手採取了欠驅動的方案。
結論：這是世界上整個機械手研究的Community做出的選擇——欠驅動機械手在現有的技術條件下，是更優的選擇。
（注：Schunk和DLR-IIT從嚴格意義上來說也該屬於欠驅動機械手。但是其設計更優化：即在某些功能性需求較高的手指，諸如食指（Index）和大拇指（Thumb）採取了全驅動的設計，而在其餘手指採取了欠驅動的設計。因此在統計上，我將這兩款機械手放在了兩類之間。）

機械傳動結構：



機械手機械傳動機構的選擇對於機械手設計至關重要：一方面，其決定了機械設計的難易、複雜程度以及成本，另外一方面則直接影響機械手傳動的效率和可靠性。

首先我們能夠看到，在所有的30種統計到的機械手種，有15種機械手的機械傳動結構是Tendon Driven，即線傳動，因此Tendon Driven算是較為普遍傳動方式的選擇。
但這15種Tendon Driven （線傳動）的機械手，無一例外都是屬於機器人領域應用，且只有Shadow Hand這一款機械手是商業產品，其餘都是出自高校和實驗室。
而在假肢應用領域的機械手種，Tendon Driven則沒有被任何一款機械手採用。
（注：如Schunk Hand同時採用了連桿和齒輪的傳動方案，因此放在兩個方案圓圈的交匯處）
結論：
從30款機械手的統計結果和我兩年的時間裡設計兩款機械手的經驗來看，在傳動方式的選擇上：Tendon Driven（線驅動）給機械手這樣一個狹小、精密空間的傳動設計上帶來了極大的靈活性，一定程度上可以極大簡化設計難度和系統的複雜性，但在現有的技術條件下，其傳動的可靠性與傳動的效率都要遠遠劣於傳統的傳動方式——連桿、蝸輪蝸桿、齒輪齒條、帶傳動以及滾珠絲槓等。
簡單來說：對於高校及研究所這類剛起步需要設計機械手的情況，Tendon Driven不失為一種很好的選擇。但作為企業層面的產品（注重可靠性），更加推薦選擇傳統傳動方式——連桿、蝸輪蝸桿、齒輪齒條、帶傳動以及滾珠絲槓等。

仿生和緊湊性設計：




仿生（Anthropomorphic）：簡單來說，就是機械手的設計是否像真實的人手。這一點對於未來產品化和市場化非常重要；
緊湊性（Compact）：整體機電系統設計的整合度和緊湊度，具體體現在驅動電路和電機是否獨立整合在機械手本體上。這點對於機械手是否能夠方便整合在機器人或者應用於殘障人士作為假肢也有著重要意義；
簡單來說從上圖種可以看到：假肢領域應用的機械手在這兩點效能上要遠優於機器人領域應用的機械手。
而在機器人領域應用的機械手中，我又大致分成了如下四類：
1. 藍色區域：同時具有良好的仿生和緊湊性設計的機械手；
2. 紅色區域：具有良好的仿生設計，但系統的緊湊性程度不高的機械手，多為全驅動機械手和DoA數目較多的欠驅動機械手；
3. 綠色區域：具有良好緊湊性，但擬人化一般的機械手，這類機械手多為高校、研究所自行設計研究的科研產物；
4. 黃色區域：具有良好緊湊型，但擬人化設計較差的機械手，這類機械手更多關注設計的低成本與可靠性，為了達到高功能性而犧牲了擬人化的效能。
關於假肢領域應用的機械手在這兩點效能上要遠優於機器人領域應用的機械手的原因，我個人的觀點如下:
· 假肢領域應用的機械手基本都是出自於公司，而機器人領域應用的機械手大多出自於高校/實驗室，小部分出自於公司作為商業產品。要承認目前大多數機器人研究所/高校，在這類硬體系統的設計和整合的能力與技術上要落後於相應的機器人公司，或者換一個角度來說，研究所一般是1-2個PhD加上博後負責一個機械手專案的設計與研發，而公司則可能是一個幾十人的隊伍（經驗豐富的工程師）全職負責專案研發，研發投入上差距就可見一斑。
· 市場定位的區別。即使是應用在機器人領域的商業機械手（諸如Shadow Hand、Schunk Hand、Festo、Robotiq等），其面對的市場仍然是研究所/高校與工業界等。而相比假肢領域應用的機械手面向的市場是實打實的“人”，具體來說是遭遇不幸的殘障人士，其對仿生程度和緊湊性設計的要求是非常高的。簡單來說，沒有人會選擇一個看上去根本不像人手，且佩戴繁瑣又重達5kg的“機械手”作為假肢。
結論：機器人領域應用的機械手，需要在兼顧功能性、成本的同時，提升在仿生和緊湊性設計上的效能。