灵巧手是机器人一种复杂的末端执行器，其需求来源于柔性制造。
末端执行器决定机器人的工作性能。末端执行器作为机器人与环境相互作用的最后环节与执行部件，对提高机器人的柔性和易用性有着极为 重要的作用，其性能的优劣在很大程度上决定了整个机器人的工作性能。机器人的末端执行器主要分为工业机械手和仿人多指灵巧手。传统 的工业机械手大多是针对特定的工作任务、特定被夹持零件而设计的，可以有效地执行简单的重复性任务。工业机械手自由度少，结构简单， 易于控制，但是灵活性低，没有配置传感器，无法进行精确的位置控制和力控制，通用性差。
机器人多指灵巧手是一种高度灵活、复杂的末端执行器。相比于工业机械手，灵巧手具有以下优点：1）仿人多指灵巧手通常具有多根手指， 每根手指都具有多个关节和多个自由度，具有很高的灵活性；2）仿人多指灵巧手配置了必要的传感器，可以精确控制灵巧手的操作；3）灵 巧手的每根手指都可以看作是一个微小的连杆机器人，这种微小的外形尺寸使得灵巧手具有很高的操作精度；4）仿人多指灵巧手通常都通 用性强，可以对目标物体实施多种仿人操作，对类人工作环境的适用性强，可以实现在未知和非结构环境中对不同形状的物体进行抓取。
根据自由度与驱动源数量，可将灵巧手分为全驱动和欠驱动两大类： 全驱动灵巧手驱动源的数量与被控制灵巧手的自由度数量相等。每个手指关节都有驱动器，使其能够实现主动控制，在某种程度上能够 像人手一样完成全部的动作指令甚至要求更高的灵巧动作。但是，全驱动也意味着需要更多的驱动器，会使手掌体积变大、安装困难、 操作复杂。 欠驱动灵巧手被控制的自由度多于驱动源的数目，缺少驱动源的部分则进行耦合随动。欠驱动手硬件集成度高，整体系统简洁高效、体 积小、质量轻，便于进行动力学分析。但是，欠驱动机械手的高集成性一定程度上也是牺牲高自由度性能的结果，存在功能性不足，尤 其是对于精度要求比较高的手指精巧控制无法胜任。
灵巧手的传动系统对操作的稳定性和灵活性有重要影响，传动方式有连杆传动、绳驱传动和齿轮传动三种。连杆传动广泛用于工业、假肢领 域，刚度大，易于强力抓取物体，但重量体积较大，柔性不足。绳驱传动主要用于科研领域和人形机器人领域，灵活度高、结构简单，但控 制精度不足，寿命短，已有Shadow等灵巧手落地，也是特斯拉机器人配备的灵巧手类型；齿轮传动主要应用于工业机器人，每根手指可独 立操纵，灵活性强，但结构复杂、易发生故障，成本较高。
灵巧手逐渐按照是否存在线绳、钢丝、皮带等柔性传动部件分为腱驱动和直 接驱动两种形式。 ➢ 腱驱动：可以节省手指体积，手指的拟人程度更高，腱绳能够提供较大的 关节力矩，但由于腱绳传力的柔性限制，传力有一定的延迟，影响位置控 制的精度，而且预紧程度会直接影响控制效果，对控制系统的设计要求较 为严格。 ➢ 直接驱动：将电机和驱动电路内置在手指内，手指体积较大，且不能提供 较大的关节力矩，但其控制精度较高且模块化手指之间可以相互替代，可 维修程度很高。 相较而言，腱驱动的设计方式便于实现远距离传动，采用键驱动的形式将部 分驱动系统放置于灵巧手外部，能有效减小灵巧手的整体尺寸。
驱动器外置腱驱动灵巧手主要运作原理如下： 电机和滚珠/滚柱丝杠外置于手臂中，电机通过减速箱带动滚珠丝杠，电机轴 的转动被转化为丝杠螺母的平移运动，丝杠螺母拉动腱绳，腱绳另一端连接到 手指指骨上，拉动手指绕关节轴旋转。由于手腕的俯仰和侧摆运动会扭动腱绳 的位置和形状，为了消除手腕运动对腱绳的影响，在腱绳外面套上硬质弹簧， 类似自行车刹车线的原理。当手腕运动时，硬质弹簧能保证腱绳中的张力不受 影响。但弹簧的引入又增大了腱绳受到的摩擦力，为了减小腱绳与弹簧之间的 摩擦力，在腱绳和弹簧之间套入Teflon管，既能提高传动效率，又解决了腱绳 与弹簧之间的长时间摩擦带来的磨损问题。
