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Hoecken-D 手:用于线性并行抓取和自适应抓取的新型机器人手

机器人学 2025-10-17 v2

摘要

本文提出了Hoecken-D手,一种结合修改Hoecken linkage和微分弹簧机构的underactuated机器人抓手,实现线性并行抓取和中段向自适应包络的过渡。通过用微分链取代一个成员重新构筑Hoecken linkage,既保持直线导向,又实现无需额外驱动器即可实现contact-triggered 重构。双法比例装置在常规抓取期间维持指尖平行,而微分机构允许指尖在遇到障碍时向内包裹,从而提高对不规则或薄物体的稳定性。该机构可由单个线性执行器驱动,最小化复杂度和成本;在原型中,每个指尖都由各自的线性执行器驱动以简化设计。我们进行了运动学建模和力分析,以表征抓握性能,包括模拟抓握力和在不同几何参数下弹簧开启行为。该设计采用PLA基3D打印实现,线性抓取跨度约为200mm。初步测试表明,在广泛的物体几何形态下,两种模式均可可靠抓握,凸显Hoecken-D手作为结构紧凑、适应性强且成本效益高的解决方案,适用于非结构化环境中的操作。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.13553,
  title  = {Hoecken-D Hand: A Novel Robotic Hand for Linear Parallel Pinching and Self-Adaptive Grasping},
  author = {Wentao Guo and Wenzeng Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.13553},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted by IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO) 2025, Chengdu, China. This version includes updated contact information