精密抓取中软体手指的旋转稳定性

软体机器人手指能够安全地抓取易碎或形状多变的物体，但其力容量有限，尤其在接触面积较小时：即精密抓取以及物体较小或非球形时。当前研究通常通过增加接触面积或刚度来改进机械设计以提升力容量，但一般缺乏解释软体手指力限制的模型。为此，本文考虑两类软抓取失效：滑动与动态旋转稳定性。对于滑动，考察了库仑模型的有效性，明确了接触面积、压力与相对位姿的影响。对于旋转稳定性，利用手指的体线性刚度建立动态稳定性条件，并确定何时旋转会导致滑动。综上，这些模型表明接触面积通过增加横向刚度与法向力来提升力容量。模型在气动手指上得到验证，包括定制的基于 PneuNets 的手指与市售产品。这些模型被用于寻找可在无失效情况下增加力容量的抓取参数。