Tactile SoftHand-A：面向触觉、高度非单向、仿人手的3D打印型机械手及其反向腱索机制
机器人学
2025-09-03 v2
摘要
tendon-driven 多指机械手的一个具有挑战性和重要性的问题是：在确保抓取适应性的前提下，最小化提供类人功能所需的执行器数量。以 Pisa/IIT SoftHand 为灵感，本文引入了一个具备反向腱索机制，可主动开启和关闭手部的 3D 打印型、高度非单向、具触觉传感器的五指机械手，称为 Tactile SoftHand-A。我们提出的双腱索设计提供了选项，允许对特定（远端或近端关节）关节进行主动控制；例如，用于从包围式抓取转换为指尖抓取，或用于进行具有指尖的物体操作。我们还开发并集成了一种新型全3D打印型视觉触觉传感器设计于手指内部，要求装配时对手部装配最小化。我们采用基于从触觉图像中解析接触位置和滑动的分析方法的控制方案，用于协调反向腱索机制（使用适用于 TacTip 传感器的标记位移密度图）。我们对单个手指、整只手以及触觉功能进行了大量测试，以显示其在对比缺乏反向腱索机制的 SoftHand 时，在反应性、承载能力和可操作性方面的改进。我们还展示了手部对接触扰动（包括滑动）的反应性，以及这如何使其能够从人类手势进行遥操作控制。总体而言，本研究指向了一类低成本、可接近、可3D打印、具触觉、非单向类人机械手，设计亦公开发布于 https://github.com/HaoranLi-Data/Tactile_SoftHand_A
引用
@article{arxiv.2406.12731,
title = {Tactile SoftHand-A: 3D-Printed, Tactile, Highly-underactuated, Anthropomorphic Robot Hand with an Antagonistic Tendon Mechanism},
author = {Haoran Li and Christopher J. Ford and Chenghua Lu and Yijiong Lin and Matteo Bianchi and Manuel G. Catalano and Efi Psomopoulou and Nathan F. Lepora},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.12731},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 13 figures