基于生物仿生腱驱动的 DexHand 021 开发，具备触觉顺应性控制

人之手在日常生活和工业应用中占据核心位置，但复制其包括运动、感知和与机器人系统协同操控在内的多功能能力仍是巨大挑战。开发具有类人灵活性的机器人手，需要在灵活性、复杂度、重量比、耐用性和力觉感知性能之间进行权衡。本文介绍 Dex-Hand 021，一款性能卓越的、基于腱驱动的五指机器人手，拥有 12 个主动和 7 个被动自由度 (DoF)，实现 19 个自由度的灵活性，重量仅 1 kg。我们提出一种基于触觉力觉的受导控制方法以提升操控性能。实验结果表明，其单指承载能力超过 10 N，指尖重复定位精度小于 0.001 m，力觉估计误差小于 0.2 N。相较于 PID 控制，多物体抓握期间的关节扭矩降低 31.19%，显著提升力觉感知能力，同时防止碰撞过载。该手在力与精密抓握方面表现出色，成功执行了 33 类 GRASP 分类动作和复杂操作任务。该工作推动了轻量化、工业级灵活手的设计，增强了触觉控制，为机器人操作和智能制造做出了贡献。