轻量化机器人手的拮抗鲍登线驱动：面向载荷受限人形机器人的灵巧操作
机器人学
2026-01-01 v1
摘要
追求人类水平灵巧性的人形机器人需要能够在类人尺寸约束下同时提供高抓取力、快速驱动速度、多自由度和轻量化结构的机器人手。满足这些相互冲突的要求仍然具有挑战性，因为满足这种组合通常需要更重的驱动器和更庞大的传动系统，从而严重限制了机器人手臂的负载能力。在这篇快报中，我们提出了一种由鲍登线驱动的轻量化仿人机械手，它独特地将滚动接触关节优化与拮抗线缆驱动相结合，实现了每关节单电机控制且线缆长度偏差可忽略不计。通过将驱动模块移至躯干，该设计在保持仿人尺度和灵巧性的同时，显著降低了远端质量。此外，这种拮抗线缆驱动消除了电机之间同步的需求。利用所提出的方法，末端质量为236克（不包括远程驱动器和鲍登线护套）的手部组件可靠地执行了灵巧任务，指尖力超过18牛，并能举起超过自身质量一百倍的有效载荷。此外，通过Cutkosky分类抓取和受扰动驱动器-手部变换下的轨迹一致性验证了其鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2512.24657,
title = {Antagonistic Bowden-Cable Actuation of a Lightweight Robotic Hand: Toward Dexterous Manipulation for Payload Constrained Humanoids},
author = {Sungjae Min and Hyungjoo Kim and David Hyunchul Shim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.24657},
year = {2026}
}
备注
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