MM-Hand：一种基于远程驱动的 21 自由度多模态模块化机械手
机器人学
2026-04-21 v1
摘要
高自由度机械手需要紧凑的驱动方案、丰富的感知能力以及可靠的热行为，但传统设计往往占用宝贵的手部空间，增加末端执行器质量，并在手部附近产生热积聚。远程tendon驱动提供了另一种方案，通过将电机 relocate 到机器人基座或外部驱动中心，从而释放手指和掌部空间，可用于增加自由度、感知模块以及可维护的机械结构。本文提出MM-Hand，一种基于远程tendon驱动的 21 自由度多模态模块化灵巧手。该手集成了弹性回位tendon驱动的手指、模块化 3D 打印的手指与掌部结构、快速tendon连接器用于维护，以及包括关节角度传感器、触觉传感器、电机侧反馈以及掌内立体视觉的多模态感知系统。我们进一步分析tendon-管长度变化与摩擦损失，以指导导路、驱动中心及闭环关节控制的设计。实验验证了系统的传动、输出力量、感知与控制能力。指尖在1米远程管传输下达到25N的力量，显示即便存在长距离tendon路由，仍具备实用负载能力。闭环关节水平实验进一步评估了静止机械臂和运动机械臂上的命令跟踪性能。这些结果表明，MM-Hand 提供了一个轻量、传感丰富、可维护的硬件平台，用于灵巧操作研究。为支持社区，所有硬件设计与软件框架均 fully 开源发布于 https://mmlab.hk/research/MM-Hand。
引用
@article{arxiv.2604.17245,
title = {MM-Hand: A 21-DOF Multi-modal Modular Dexterous Robotic Hand with Remote Actuation},
author = {Zhuoheng Li and Qingquan Lin and Checheng Yu and Qiangyu Chen and Zhiqian Lan and Lutong Zhang and Hongyang Li and Ping Luo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.17245},
year = {2026}
}