设计用于抓握易碎物体的人形手

密歇根州立大学的一组工程师设计并开发了一款人形手，比传统的手更擅长执行精细任务。新型机器人手可以处理易碎、轻、形状不规则的物体。

工业环境中的机器人

工业环境是机器人技术发展影响最大的领域之一，因为该技术经常用于重复抓握和控制物体。

机器人末端的部分相当于人类的手，被称为末端执行器或抓握器，这是新研究的重点，该研究发表在 软机器人 杂志上，题为“ 具有柔性混合气动执行器的软人形手。”

昌勇曹是该研究的首席作者，也是密歇根州立大学软机器和电子实验室的主任。曹也是包装、机械工程和电气与计算机工程的助理教授。

“新型人形手设计是一种软硬 гибкий抓握器。它可以产生比传统纯软手更大的抓握力，同时对于精确操控比其他用于较重物体的抓握器更稳定，”曹说。

软手抓握器

软手抓握器通常用于抓握易碎、轻、形状不规则的物体。然而，它们有很多缺点，包括尖锐的表面、当目标是失衡负载时抓握稳定性差，以及对于重负载的抓握力较弱。

曹和他的团队在设计新的人形手时，研究了人与环境的交互，包括采摘水果和敏感的医疗护理。他们发现，大多数抓握系统在需要与易碎物体进行坚实交互的领域中并不有效，例如需要与易碎物体进行交互的任务。

根据团队的说法，原型展示了一个响应快、轻便的抓握器，可以处理各种任务。

软人形手的不同手指由柔性混合气动执行器制成，它们的弯曲由压缩空气控制。这个过程使每个手指可以独立于其他手指进行控制。

“传统的刚性抓握器通常由简单但可靠的刚性结构制成，帮助产生大力、 高精度和重复性，”曹说。“提出的软人形手已经展示了在抓握复杂形状和易碎物体的同时保持高刚度以施加强大夹持力的卓越适应性和兼容性。”

柔性混合气动执行器

柔性混合气动执行器由硬件和软件组成。

“它们结合了软抓握器的可变形性、适应性和兼容性，同时保持了刚性执行器的高输出力，”曹说。

根据曹的说法，新开发的人形手可以用于水果采摘、自动包装、医疗护理和外科机器人等任务。

该团队现在将致力于将这项工作与曹之前的发展成果相结合，包括“智能”抓握器。他们还希望将印刷传感器集成到抓握材料中，并将混合抓握器与“软臂”模型相结合，这将使机器人在模拟人类动作方面更加准确。