CRAFT: 경사 추력을 이용한 하이브리드 강성-연성 준수 메커니즘을 갖춘 인체공학적 손

CRAFT: A Tendon-Driven Hand with Hybrid Hard-Soft Compliance

본 논문에서는 CRAFT 손을 소개합니다. CRAFT 손은 다양한 접촉을 필요로 하는 조작을 위해 설계된, 경사 추력을 이용한 인체공학적 손으로, 하이브리드 강성-연성 준수 메커니즘을 채택하고 있습니다. CRAFT 손의 설계는 간단한 아이디어에 기반합니다. 즉, 손 전체에 걸쳐 접촉이 균일하지 않다는 것입니다. 충격은 주로 관절에서 발생하며, 링크는 대부분의 하중을 담당합니다. CRAFT 손은 관절 부분에 연성 재료를 사용하고 링크 부분을 견고하게 만들어, 반복적인 움직임 경로에서 굴림 접촉 관절 표면을 사용하여 굽힘을 유지합니다. 손가락에 장착된 15개의 모터가 경사 추력을 통해 손을 작동시키며, 이를 통해 손의 크기는 작고 손가락은 가볍게 유지됩니다. 구조적 테스트 결과, CRAFT 손은 강도와 내구성을 향상시키면서도 유사한 반복성을 유지합니다. 원격 조작 환경에서 CRAFT 손은 깨지기 쉽거나 마찰이 낮은 물체를 다루는 능력을 향상시키며, Feix 분류법에 따른 33가지 그립 동작을 모두 수행할 수 있습니다. CRAFT 손의 전체 설계 비용은 600달러 미만이며, 시각 기반 원격 조작 및 시뮬레이션 통합 기능을 갖춘 오픈 소스 형태로 공개될 예정입니다. 프로젝트 페이지: http://craft-hand.github.io/

We introduce CRAFT hand, a tendon-driven anthropomorphic hand with hybrid hard-soft compliance for contact-rich manipulation. The design is based on a simple idea: contact is not uniform across the hand. Impacts concentrate at joints, while links carry most of the load. CRAFT places soft material at joints and keeps links rigid, and uses rollingcontact joint surfaces to keep flexion on repeatable motion paths. Fifteen motors mounted on the fingers drive the hand through tendons, keeping the form factor compact and the fingers light. In structural tests, CRAFT improves strength and endurance while maintaining comparable repeatability. In teleoperation, CRAFT improves handling of fragile and low-friction items, and the hand covers 33/33 grasps in the Feix taxonomy. The full design costs under $600 and will be released open-source with visionbased teleoperation and simulation integration. Project page: http://craft-hand.github.io/