多指ロボットハンドは器用な操作のために広く普及しているが、異なるハンド形態を相互に比較するための体系的なプラットフォームは存在しなかった。この空白に対処するため、研究者らはORBIT(Orbital Reconfigurable Base-actuated Integrated Theta-motion Hand)を提案した。これは多指ハンドの形態を原理的に探求するためのモジュラープラットフォームである。
ORBITの核心的な貢献は回転ナックル機構にある。独立した指がベルト駆動を介して円筒形のパームの周りを移動する。これにより、ハンドを分解することなく、1秒未満で指のレイアウトを迅速に再構成できる。この軌道自由度は、従来の固定ナックル設計の限界を超え、指の位置を柔軟に調整することを可能にする。
性能面では、ORBITは堅牢性を示している。指の平均角速度は1.57 rad/s、根元指力抵抗は50 Nである。これらの指標は、プラットフォームが多様な操作タスクの要件を満たすことを示唆している。
プラットフォームの実用性を検証するため、研究チームは3指のインスタンスを構築し、初期の把持研究を実施した。この研究では、擬人型、等方型、Barrett型の3つの指配置を、サイズ、形状、テクスチャが異なる11個の物体で比較した。この実験により、特定のタスクにおける異なる形態の長所と短所を直接比較するデータが得られた。
さらに、ORBITの非擬人型軌道自由度は、固定ナックル設計では困難なタスクを可能にする。例えば、立方体の面再配向、蓋のねじ込み、サブセンチメートル物体の精密ピンチングなどである。これらのデモンストレーションは、再構成可能な形態が複雑な操作において持つ可能性を示している。
全体として、ORBITは多指ハンド形態の「アップル・トゥ・アップル」比較のための実行可能なプラットフォームを確立し、特定の操作タスクに最適なハンド構成を選択するのに役立つ。