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旋轉等獨立運動方式，稱為機械手的自由度。為了抓取空間中任意位置和方位的物體，需有6個自由度。自由度是機械手設計的關鍵參數。自由度越多，機械手的靈活性越大，通用性越廣，其結構也越復雜。一般專用機械手有2～3個自由度。

其特點是電源方便，響應快，驅動力較大（關節型的持重已達400kg），信號檢測、傳動、處理方便，并可采用多種靈活的控制方案。驅動電機一般采用步進電機，直流伺服電機（AC）為主要的驅動方式。由于電機速度高，通常須采用減速機構。

本書覆蓋了大多數與電機尺寸、轉矩和功率相關的概念，解釋了損耗和次生影響，勾勒了可以忽略次生影響的工況和條件。盡管研究和使用電機的數學模型、等效電路和機械特性的目標貫穿于本書，機電轉換過程的物理內涵才是本書始終。

這種方法在實踐中證明是一種較有效的方法。但是用這種方法，工藝上需要有修形設備，廣大中、小廠往往無法實施。經過多年研究，提出了通過優化齒輪參數，如變位系數、齒高系數、壓力角、中心距，使嚙入沖擊速度降至，嚙出沖擊速度與嚙入沖擊速度的比值處于某一數值范圍。