PLEXUS手：轻量化四电机仿生手实现精准-侧向灵活操作
机器人学
2025-10-13 v1
摘要
电动仿生手应轻量化以减轻用户负担，外形应类似人类手以满足美观需求，且内置电机以防受损和污染。除完成日常活动的能力外，这些特征对于手的日常使用至关重要。手内操作对于完成日常活动至为重要，尤其是通过旋转运动实现不同姿态之间的转换，例如在卡片插入槽前重新定位卡片以及操作螺丝刀。然而，当前使用的电动仿生手仅实现静态抓持姿态，现有的操作方法要么需要大量电机，导致仿骨手重量过大难以日常使用，要么需要复杂的机械结构，需占用大量内部空间并依赖外部电机安装，增加附着复杂性并暴露部件于损坏。或者，我们将单轴拇指与优化拇指位置结合，通过仅使用四个电机实现基本姿态和手内操作，即在精准抓持和侧向抓持之间的重新定位。针对宽度为 5-30 mm 且形状为圆柱和棱柱的原始物体进行实验验证，结果显示在重新定位任务中成功率为 90-100%。该手执行密封压印和 USB 设备插入操作，以及旋转操作螺丝刀。
引用
@article{arxiv.2510.09209,
title = {PLEXUS Hand: Lightweight Four-Motor Prosthetic Hand Enabling Precision-Lateral Dexterous Manipulation},
author = {Yuki Kuroda and Tomoya Takahashi and Cristian C Beltran-Hernandez and Masashi Hamaya and Kazutoshi Tanaka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.09209},
year = {2025}
}