氣壓/液壓驅動(dòng)靈巧手的工作原理是通過(guò)動(dòng)力元件推動(dòng)工作介質(zhì)(液體或氣體)在缸體內產(chǎn) 生壓力差而驅動(dòng)執行元件，與其他驅動(dòng)方式相比，液壓和氣壓驅動(dòng)具有輸出功率密度大、 易于實(shí)現遠距離控制以及輸出力大等優(yōu)點(diǎn)。

氣壓驅動(dòng)

氣壓驅動(dòng)靈巧手的典型代表有德國 Festo 公司的氣動(dòng)靈巧手、上海交大聯(lián)合 MIT 開(kāi)發(fā)的氣 動(dòng)靈巧手等。

以德國 Festo 靈巧手為例，該手采用柔性硅膠和氣動(dòng)波紋管材料作為手骨骼框架，具有J 強的柔順性和安全性。當波紋管構成的密閉空間內充滿(mǎn)氣體時(shí)，在壓力差的作用下波紋管 發(fā)生形變使手指產(chǎn)生彎曲運動(dòng)；反之，當氣體從波紋管構成的密閉空間內排除時(shí)，手指恢 復初始伸展狀態(tài)。此外，拇指和食指還具備特殊的氣動(dòng)單元結構使其不僅能夠實(shí)現伸屈運 動(dòng)還可橫向移動(dòng)，同時(shí)通過(guò)合理的布局和結構設計，整個(gè)靈巧手的 12 個(gè)自由度僅由 8 個(gè) 氣動(dòng)制動(dòng)器就能完成驅動(dòng)。

這種氣壓驅動(dòng)的仿生靈巧手存在兩方面不足：（1）由于氣壓的控制相對較難導致靈巧手運 動(dòng)過(guò)程中會(huì )出現不平穩的情況；（2）氣壓驅動(dòng)的相關(guān)驅動(dòng)元件體積較大，不便于實(shí)現機械 和驅動(dòng)單元的集成化設計。

液壓驅動(dòng)

在氣壓驅動(dòng)的啟發(fā)下，Stefan Schulz 等人研制出微液壓驅動(dòng)的仿生靈巧手。該仿生靈巧手共有 8 個(gè)關(guān)節，關(guān)節處集成有柔性流體執行器，執行器由集成在手掌內部的微型液壓系 統進(jìn)行驅動(dòng)。當充液時(shí)，手指關(guān)節處的柔性流體執行器會(huì )產(chǎn)生壓力差從而驅動(dòng)手指關(guān)節產(chǎn) 生彎曲運動(dòng)。當放液時(shí)，柔性流體執行器內的壓強減小，此時(shí)手指關(guān)節在關(guān)節處嵌入扭簧產(chǎn)生的扭力作用下恢復到初始的狀態(tài)。

液壓驅動(dòng)設計存在以下 3 點(diǎn)不足：（1）與氣壓驅動(dòng)類(lèi)似，液壓驅動(dòng)依然會(huì )存在運動(dòng)不平穩 現象，導致仿生靈巧手無(wú)法進(jìn)行手指位置的準確控制；（2）將液壓驅動(dòng)元件集成到手指指 體結構中造成手指結構冗雜，影響靈巧手的抓握性能。（3）液壓系統集成在手掌內部，G 度集成化、輕量化的設計，導致靈巧手的抓握輸出力較小。