万拿NOVA21灵巧手全球首发,21自由度全主动直驱设计支持多指协同与触觉反馈
2026年10月15日,万拿机器人在香港秋季电子产品展发布NOVA21灵巧手。该产品采用21自由度全主动旋转直驱结构,整手尺寸接近人手,单指最大指尖力≥20N,四指抓握力≥200N,配备16个力传感器...
2026年10月15日,万拿机器人在2026香港秋季电子产品展上正式全球首发NOVA21灵巧手。作为面向科研与开发团队的高性能仿生执行器,NOVA21以21自由度全主动旋转直驱为核心架构,在灵巧性、力量输出、定位精度与触觉感知四个维度实现系统性提升,为具身智能领域的灵巧操作研究提供了新的硬件基础。
NOVA21采用拟人化布局,整手尺寸为195×105×71mm,与成人手部大小相近。其自由度分配严格遵循人手解剖逻辑:拇指配置5个主动自由度(含指根旋转、对指、侧摆与后仰),其余四指各设4个主动自由度,总计21个。所有自由度均采用旋转直驱方案,无需传统减速机构,既减少背隙又提升响应速度。这种设计使手指可独立完成微调动作——例如拇指对指时保持其他三指张开,或食指单独做侧向微移而不扰动中指姿态——为多指分工协作、物品姿态在线调整等复杂策略研究提供了物理可行性。
在力学性能方面,NOVA21单指最大指尖力不低于20N,四指协同抓握力可达200N以上,支持力控与反驱模式。这意味着它不仅能稳定持握常见工具(如螺丝刀、注射器),还能在接触瞬间动态调节施力强度,适用于需要精细力反馈的任务,如插拔连接器、按压柔性包装或与人类进行安全交互实验。其四指空载弯曲角速度达520°/s,指尖重复定位精度为±0.2mm,保障了高速连续动作间的衔接稳定性,尤其利于动作序列调试与重复性实验验证。
触觉感知是NOVA21另一关键突破。整手集成16个微型力传感器,覆盖指尖、指腹及掌心区域,构成三维触觉阵列。法向力(Fz)测量范围为0–25N,切向力(Fxy)为±10N,触觉分辨率达到0.1N——这一指标已接近人类指尖的机械感受阈值(约0.05–0.1N)。研发人员可通过采集系统实时获取接触点的力矢量变化,结合动作轨迹与任务结果,分析“何时施力”“朝哪方向发力”“力如何随姿态演变”等核心问题,从而建立更鲁棒的操作策略模型。
技术底座上,NOVA21依托万拿自研的微型直驱旋转执行器,实现执行器-结构-控制系统的协同优化。每个驱动模组采用双编码器反馈,角度重复精度为0.2–0.5°,在有限空间内兼顾高扭矩输出与大运动范围。相比依赖外部减速器的方案,直驱结构降低了传动链惯量,提升了动态响应能力,也减少了磨损与维护需求。
接口与集成方面,NOVA21提供两类标准化通信接口:2Pin接口兼容RS485或CAN-FD协议;4Pin接口支持EtherCAT或TCP/IP,便于接入主流机器人控制器(如ROS 2、MoveIt、KUKA Sunrise.OS等)。同时支持OTA固件升级与快换手腕模块,显著缩短设备部署与迭代周期。作为末端执行单元,它可无缝对接遥操作主手、强化学习算法训练框架或数据采集系统,实现“策略设计—真机映射—行为验证”的闭环研发流程。
应用场景上,NOVA21明确聚焦三大方向:
其一为科研开发,重点支撑多指协同机制、物体位姿估计与接触力学建模等基础研究。例如,通过对比“三指捏持 vs 四指包络”在不同摩擦系数表面的稳定性差异,可量化手指分工策略的有效边界。
其二为工业验证,针对工具抓取、线缆插接、小型零件装配等典型产线任务,测试抓握方式、接触点分布与操作时序的适配性。已有初步实验表明,在M3螺纹连接器插拔任务中,NOVA21配合视觉引导可将成功率从72%提升至94%,且失败案例多源于初始位姿偏差而非手部能力不足。
其三为服务探索,面向非结构化环境中的日常物品操作,如异形包装盒取放、饮料瓶递送、书本堆叠等。由于物品形状、材质、摆放姿态高度可变,此类任务对灵巧手的泛化能力提出更高要求。NOVA21的高自由度与触觉反馈使其能在少量示教下快速适应新目标,降低对精确建模的依赖。
当前,全球具备21自由度全主动设计的商用灵巧手仍属稀缺。主流产品如Shadow Hand(20自由度,部分被动)、Schunk SVH(9自由度)或Harmony Hand(19自由度)虽各有优势,但在直驱集成度、触觉密度与通信开放性上尚未形成完整组合。NOVA21的推出,标志着国内企业在高端灵巧执行器领域已具备从核心执行器到整机系统级的自主可控能力。
值得注意的是,灵巧手的实用化瓶颈长期不在单体性能,而在与感知、规划、控制模块的深度耦合。万拿此次强调“把操作策略带进真机”,实则指向一个更深层趋势:硬件平台正从“可用”转向“可研”——即能否支撑算法层的快速试错与验证。NOVA21的模块化接口与高同步性数据流,正是为此类闭环研发而设计。
在具身智能加速落地的背景下,灵巧操作能力已成为机器人从“能动”迈向“会做”的关键分水岭。NOVA21虽定位科研导向,但其技术路径清晰指向未来服务与工业场景的规模化应用。随着触觉-视觉-力控联合建模方法的成熟,以及轻量化执行器成本持续下降,高自由度灵巧手有望在未来3–5年内走出实验室,进入特种作业、医疗辅助与家庭服务等细分领域。
万拿机器人表示,后续将围绕NOVA21构建配套算法库与任务数据集,并开放部分SDK接口,推动社区共建灵巧操作基准测试体系。其目标并非仅提供一款硬件,而是搭建一个可复现、可比较、可迭代的研究基础设施。
