This letter presents a compact two-degree-of-freedom (DoF) robotic finger with a flexion-selective passive continuously variable transmission (CVT) to achieve a wide force-speed operating range. Inspired by the functional differentiation of the human metacarpophalangeal (MCP) joint, the proposed mechanism realizes DoF-specific transmission differentiation by selectively assigning passive CVT to the flexion-extension DoF while preserving direct transmission for abduction-adduction. For a wide force-speed operating range, a force-responsive passive CVT is embedded in the flexion pathway, while direct transmission is preserved for the abduction-adduction pathway. To selectively realize transmission adaptation within a multi-DoF MCP mechanism, an output-side passive CVT employing a moving-pulley-inspired wire-routing structure is introduced. The resultant force generated by the wire tensions acting on the pulley that passively increases the flexion moment arm and transmission ratio according to the applied load without additional actuators, sensors, or control. Experimental results demonstrate a maximum output-force amplification of 4.19-fold and a mean amplification of 3.6-fold across the tested flexion angles ranging from 15 degrees to 75 degrees through moment-arm adaptation, thereby substantially expanding the achievable force-speed operating range. Furthermore, dexterous ball-rolling experiments verify that passive transmission adaptation can be achieved while preserving abduction-adduction functionality. These results demonstrate a scalable transmission design strategy for compact multi-DoF robotic hands.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《多智能体机器人装配规划算法》斯坦福195页博士论文
专知会员服务
43+阅读 · 2022年11月24日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
使用强化学习训练机械臂完成人类任务
AI研习社
14+阅读 · 2019年3月23日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2010年12月31日
VIP会员
最新内容
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
5+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
9+阅读 · 9月1日
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
13+阅读 · 9月1日
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
8+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
5+阅读 · 8月31日
《美陆军野战手册(2026年):特种部队》
专知会员服务
8+阅读 · 8月31日
相关VIP内容
《多智能体机器人装配规划算法》斯坦福195页博士论文
专知会员服务
43+阅读 · 2022年11月24日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2010年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员