星动纪元 XHAND 1 PRO 大脑手 灵巧手使用说明
星动 XHAND 1 PRO大脑手,21 自由度全直驱,人手级灵巧操作。全直驱高自由度设计,侧掌搭载独立自由度,大幅提升小拇指对指精度和整手抓握能力。
应用介绍
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1. 核心机械架构与抓握能力
在结构设计层面,XHAND 1 PRO 采用了 21 自由度的全直驱方案,实现了人手级别的灵巧操作。通过在侧掌部位搭载独立自由度,该产品大幅提升了小拇指的对指精度与整手的抓握灵活性。这种高自由度的设计充分契合了当前科研领域对于复杂操作任务的迫切需求。
得益于广阔的手指侧摆范围,XHAND 1 PRO 的五指最大展开角度可达 135°,最大包络抓握直径超过 160mm。无论是精细的零部件,还是如啤酒杯、篮球等大尺寸物体,它都能轻松实现单手抓取。在抓握模式上,该产品能够全面实现 Feix 抓握分类体系中的 33 种人手抓握姿态,展现出极高的泛化能力。
2. 整手触觉感知系统
感知能力是 XHAND 1 PRO 的另一大核心优势。产品整手搭载了 18 个分布式触觉传感器,精准复刻了人手的感知网络。这些传感器科学地分布在指尖、指腹与掌心区域,能够实现掌内抓握感知与三维力的精准反馈。
在感知精度方面,XHAND 1 PRO 搭载了高性能的电容式压力传感器,测力区间覆盖 0.1N 至 25N。其 0.1N 的超灵敏力感能够提供高信噪比的触觉数据,同时支持厘米级的非接触预检测。这一特性为实现柔顺控制与优化抓取轨迹提供了关键的数据输入。
3. 面向算法赋能的结构优势
为了满足 AI 算法对硬件执行精度的苛刻要求,XHAND 1 PRO 在传动与控制结构上进行了深度优化。其关节背隙小于 ±0.25mm,重复定位精度高达 ±0.1mm。这种高精度的稳定输出,能够显著提高视觉-语言-动作模型(VLA)、世界模型以及强化学习的推理执行精度。
产品通过双编码器与混合控制算法的结合,动态补偿齿轮背隙与传动空程误差,进一步提升了数据采集的保真度。在可靠性方面,XHAND 1 PRO 具备极强的关节柔顺性,能够有效抵御外部冲击,并在负载工况下通过了超过 20 万次的循环测试,确保了长期运行的耐用性。
4. 研发应用与生态配套
XHAND 1 PRO 为高阶控制策略与强化学习算法的落地提供了理想的平台。其具备 4kHz 带宽的电流环力控能力,展现出色的电流-力矩线性度,完美适配高精度力控算法的开发,从而实现自然柔顺的抓取动作与灵活精细的作业能力。
在动态响应上,产品支持大于 5Hz(即每秒 5 次)的高频重复开合。这种极速的响应能力,为高频控制策略、快速操作任务以及强化学习的迭代效率提供了坚实的硬件保障。
此外,XHAND 1 PRO 提供了极其便捷的整机集成方案。产品支持 24V 至 72V 的宽压输入,并广泛兼容 RS-485、EtherCAT、CAN FD 等主流通讯协议,大幅降低了研发团队的调试成本与集成难度。
Xhand Pro技术参数
欢迎使用
XHAND Studio软件用于对 XHAND 1 Pro 灵巧手进行设备连接、运动控制、状态监测及固件升级等操作。软件提供三维可视化界面与多种控制模式,可帮助用户快速完成设备调试与功能验证。
本手册描述功能均为截至出版时最新信息,若因软件、硬件规格等变化造成描述与实际不符,请以实物为准。
产品外观
关节序列
手背面 手正面 关节ID
基本操作
环境说明
操作系统:Ubuntu 22.04 LTS
Ubuntu 20/24
浏览器: 推荐使用谷歌浏览器(版本不低于 130.0.6723.69(正式版本)(64 位))
CPU: Intel i5-12400 及以上
内存: 8GB 及以上
显卡:运行 3D 页面需配备独立显卡并正确安装驱动,否则会出现黑屏无法启动问题
硬盘: 128GB SSD 及以上
软件一键安装
下载XHAND 1 Pro安装包;
提供两种安装方式,首次安装推荐方式一(需联网),仅支持普通用户权限安装,不支持 root 及免密权限用户
显卡驱动检查
执行命令:nvidia-smi(NVIDIA 显卡专用)
如果使用的是 NVIDIA 显卡,执行:
正常输出:显示驱动版本、CUDA 版本与进程信息,代表驱动安装正常。
无输出 / 提示命令未找到:驱动未安装或安装异常 。
示例输出片段:
text
+----------------------------------------------------------+
| NVIDIA-SMI 535.86.05 | Driver Version: 535.86.05 | CUDA Version: 12.2 |
|-------------------+---------------------+----------------+
设备连接
用 XH08 调试线连接 XHAND 1 Pro,电源适配器连接XH08调试线电源接口。(其中,XT30接口拔插时请勿直接拽动电源线,在拆卸线束的时候需要夹住插接端子进行插拔。)

通过 XH08 通讯调试线连接灵巧手与电脑,USB 与 RJ45 接口二选一。
EtherCAT 协议:使用 RJ45 接口。

RS485 协议:使用 USB 接口。

双击打开【XHAND 1 Pro】应用,等待 10 秒输入电脑密码,自动进入XHAND Studio界面。

连接硬件后,点击【搜索连接】,选择【RS485】通讯协议并确认。

参数设置:波特率 3000000、串口号 USB0、设备 ID0,点击确定完成连接。

连接成功后自动进入 XHAND 1 Pro 主界面。

主页展示
进入主页可查看 XHAND 1 Pro 灵巧手设备实物展示图。
页面右上角提供「启动 3D 页面」「断开连接」操作入口,支持快速跳转至 3D 可视化页面或断开设备连接。

3D页面展示
提供灵巧手 3D 效果展示,可控制既定手势循环播放、查看 3D 模型实时姿态,并在三维模型上展示多维合力方向、接近觉与触觉效果,同时实时显示压力、电流、角度数据,支持全屏、关闭页面、刷新数据及刷新传感器数据功能。

运动控制
支持关节角度精准控制,可切换MIT 模式 / 无力模式等多种控制模式。
内置动作列表,支持自定义预设动作,可执行播放、编辑、删除操作。
提供均衡、标准、全力三档预设温控模式,满足用户在不同作业场景下的性能 / 温控需求

灵巧手标定
支持灵巧手关节零位与活动范围一键标定,保障运动控制精度。
提供标定前准备指引与标准姿态参考。

固件在线升级
升级分类:掌心通信板固件、关节驱动板固件(关节 0 - 关节 20)。
页面自动对比当前版本与最新版本,显示 “已是最新版本” 则无需升级。
版本过低时,按系统提示完成一键升级

固件本地升级
页面左侧可查看掌心通信板、各关节驱动板当前固件版本。
升级流程:选择升级模块→上传本地固件文件→点击开始升级,升级过程请勿中断操作。

错误信息
支持多维度筛选错误记录:时间范围、错误分类、涉及关节、错误名称 / 编码。
点击【查询】展示匹配结果,【重置】清空筛选条件。
结果以表格呈现,包含错误时间、分类、关节、名称、编码、描述等信息。

部分错误码及应对措施
帮助中心
帮助中心页面提供了官网链接(www.robotera.com)、帮助支持邮箱(support@robotera.com)、商务合作邮箱(market@robotera.com),可以通过二维码,分别关注公众号和视频号,帮助中心为用户提供官方信息查询、技术支持与商务合作的渠道,以及新媒体互动入口。

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