面向类人操作的自适应模块化人类化灵巧手设计

生物学协同效应已成为灵巧手设计广泛采用的范式，使其能够以少量执行器实现类人操作。然而，过度耦合会削弱手部的灵活性。本文通过提出一种包含 4 自由度、由 2 个执行器驱动的人类化手指拓扑结构，以及基于该手指拓扑的自适应、模块化灵巧手设计，来解决执行复杂度与灵活性之间的权衡。我们探讨了手部协同效应的生物学依据和人类手势分析，将关节级协调和结构特性转化为模块化手指架构。凭借这些仿生映射，我们设计了一个五指模块化手，并建立其运动学模型以分析自适应抓握和手中操作。最后，我们构建了物理原型并进行了初步实验，这些实验验证了所提出设计和分析的有效性。