华南理工大学学报(自然科学版)

作者：管贻生, 罗力, 张爱民, 周仁义, 吴桥文, 刘佳萌

单位：1.广东工业大学 机电工程学院，广东 广州 5100062.广州汽车集团股份有限公司 汽车工程研究院，广东 广州 511434

关键词：人形机器人,多指手,混合传动,连杆传动,腱绳传动,仿生设计,自适应抓握

基金：国家自然科学基金项目(52475008)

针对传统多指手结构复杂性、抓握力与柔顺性之间的矛盾，该文结合连杆和腱绳各自的传动优势，提出了一种模块化的多指手设计方案。手指模块通过融合刚性连杆机构与腱绳-弹簧柔顺系统，实现近/远指节耦合运动，在维持系统低复杂性的同时获得相对高的抓握力与柔顺性。通过分析手指外力-位移耦合关系，建立了手指指端接触力与柔顺关节转角之间的运动学关系，量化抓握柔顺性能。拇指模块则采用单向腱绳传动方式，通过建立驱动角度与指节转角的映射关系，结合差异化扭簧补偿单向传动的局限，在保证抓握适应性的同时降低整体机构体积，实现对拇指指尖的精确控制。通过模块化设计，为多指手的制造、安装与后期维护提供便利性，降低了总成本。实验结果表明：该多指手具有较高的柔顺性与抓握适应性，能完成Feix分类法中的11类精确抓取与5种全包络抓取，常规尺寸下单指提拉负载能力达98 N。所研发出的多指手已成功集成于广汽研究院GOMATE人形机器人系统，为人形服务机器人的研发提供了一种高适应性的抓取解决方案。

来源：2026年第4期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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