研究人员开发了仿生八臂软机器人手臂

哈佛约翰·A·保尔森工程和应用科学学院（SEAS）和北京航空航天大学的研究人员开发了一款基于八臂的软机器人手臂。它可以用其柔性和锥形设计来握住、移动和操纵各种物体。机器人手臂由吸盘组成，帮助它在握住不同形状、大小和质地的物体时拥有更牢固的握力。

这一新发展是另一个基于自然的机器人例子。在八臂中，三分之二的神经元位于其手臂中，基本上使每个手臂独立。八臂的手臂能够解开结、打开防儿童瓶盖，并包围各种形状和大小的猎物。手臂中最令人印象深刻的方面是吸盘，它可以在粗糙的水下表面形成强大的密封。

奥古斯特·多梅尔（August Domel）是哈佛最近的博士毕业生，也是论文的共同第一作者。

“大多数以前关于八臂启发的机器人的研究要么专注于模仿吸盘，要么专注于手臂的运动，但不是两者兼而有之，”多梅尔说。“我们的研究是第一个量化手臂的锥形角度和弯曲与吸盘的综合功能的研究，这使得一个小型抓握器可以用于广泛的物体，而这些物体原本需要使用多个抓握器。”

该研究发表在《软机器人》杂志上。

https://www.youtube.com/watch?v=8IXncY4L_nc&feature=emb_title

研究人员采取的第一步是研究真实八臂手臂的锥形角度。然后，他们弄清楚了哪种设计最适合软机器人弯曲和抓住物体。该团队研究了吸盘的布局和结构，并找到了一种方法将其纳入新的设计中。

谢哲昕（Zhexin Xie）是北京航空航天大学的博士生，也是论文的共同第一作者。他是 Festo Tentacle Gripper 的共同发明者，这是第一款完全集成的商业原型。

“我们模仿了这些吸盘的一般结构和分布，用于我们的软执行器，”谢说。“虽然我们的设计比其生物对应物简单得多，但这些基于真空的仿生吸盘可以附着在几乎任何物体上。”

软机器人手臂由研究人员使用两个阀门控制。一个阀门用于施加压力以弯曲手臂，另一个阀门用于真空以激活吸盘。研究人员可以改变压力和真空，以便手臂附着在物体上，包围它并释放它。

该设备已被研究人员成功测试在各种物体上，包括薄塑料片、咖啡杯、试管、鸡蛋和活蟹。由于其锥形设计，软机器人手臂能够在狭小的空间中操作以检索物体。

卡蒂亚·贝尔托尔迪（Katia Bertoldi）是研究的共同高级作者，也是应用力学和工程的威廉和阿米·宽·丹诺夫教授。

“我们的研究结果不仅为下一代软机器人执行器的创建提供了新的见解，以便抓住形态学上多样化的物体，而且还为我们了解八臂物种中手臂锥形角度变异的功能意义做出了贡献，”贝尔托尔迪说。