論文の概要: A Quasi-Direct-Drive Underactuated Asymmetric Hand for Dexterous and Efficient Grasping and Manipulation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.27240v1
• Date: Wed, 23 Sep 2026 02:17:07 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-25 00:05:17.826478
• Title: A Quasi-Direct-Drive Underactuated Asymmetric Hand for Dexterous and Efficient Grasping and Manipulation
• Title（参考訳）: 擬直進不動非対称ハンドによるデクサラス・効率的なグラスピング・マニピュレーション
• Abstract要約: 本稿では, バークレー QUAD (Quasi-direct-drive, Underactuated, 非対称設計) ハンドについて述べる。 11度の自由と8度のアクティベーションを持つ4本の指の人型ロボットハンド。 ハンドは33種中29種を把握し、微妙な相互作用のために50g以下のバックドライブ力を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.678069410779249
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: In this paper, we present the Berkeley QUAD (Quasi-direct-drive, Underactuated, Asymmetric Design) Hand, a four-finger anthropomorphic robotic hand with 11 degrees of freedom and 8 degrees of actuation. The design utilizes QDD actuation at the base of each finger, enabling high force transparency for dexterous, adaptive performance. However, the low torque density of these actuators traditionally presents major issues with size, weight, and thermal limits. We overcome this by applying bio-inspired asymmetry, delegating dexterity to the radial fingers through individual QDD actuation, and strength to the ulnar finger through an underactuated, compliantly coupled transmission driven by a larger QDD motor. A novel preloaded, linkage-based transmission permits this ulnar coupling in a way that preserves human-like workspace reachability. Under light loads, the ulnar motor drives the third (middle) finger directly for dexterity while the fourth (ring) finger mirrors its motion. However, under larger loads, the middle finger complies while the motor drives the ring finger further downwards and inwards toward the center of the grasp to apply better closure forces. Hardware evaluations validate this architecture, demonstrating that the hand achieves 29 out of 33 Feix taxonomy grasps and exhibits backdrive forces as low as 50 g for delicate interactions. Additionally, the underactuated fourth finger improves grasp closure and provides the spatial efficiency necessary for larger actuation, yielding up to a 96-fold reduction in heat generation during sustained loading. Webpage: https://benudavis.github.io/berkeley-quadhand/
• Abstract（参考訳）: 本稿では,11自由度8自由度を有する四指型ロボットハンドであるQuasi-direct-drive(Quasi-direct-drive, Underactuated, Asymmetric Design)ハンドについて述べる。 この設計は各指の基部におけるQDDアクチュエータを利用しており、器用で適応的な性能の高力透過性を実現する。 しかしながら、これらのアクチュエータの低トルク密度は、伝統的にサイズ、重量、温度制限に関する大きな問題を呈している。 本研究は, 生体内非対称性を応用し, 個々のQDD作動による放射状指の伸展性, より大型のQDDモータにより駆動される不活性化・共役な伝達による尺骨指の強さを克服する。 プリロードされたリンクベースのトランスミッションは、人間のようなワークスペースの到達性を保ちながらこのウルナルカップリングを可能にする。 光負荷下では、尺骨モーターは第3指(中指)を直接デキスタリティに駆動し、第4指(リング)はその動きをミラーする。 しかし、より大きな荷重下では、モーターがリングフィンガーをさらに下向きに駆動し、グリップの中央に向かって内向きに駆動し、より優れたクロージャ力を与える。 ハードウェア評価は、このアーキテクチャを検証し、手は33種のうち29種を把握し、微妙な相互作用のために50g以下のバックドライブ力を示すことを示した。 さらに、未作動の第4指は把持閉鎖を改善し、より大きな作動に必要な空間効率を提供し、持続載荷時の発熱を96倍まで減少させる。 Webページ: https://benudavis.github.io/berkeley-quadhand/

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