小伙机械手攀岩自带力量感_斯坦福“机械手”成精!优雅取鸡蛋,剽悍运篮球,登《科学》子刊

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斯坦福“机械手”成精!优雅取鸡蛋,剽悍运篮球,登《科学》子刊

智慧东西(公众号:zhidxcom)

编译 | 程晨

校对 | 李清波

2023年12月16日,斯坦福大学的研究团队在《科学》杂志的姊妹刊《科学·机器人学》上公布了他们的最新成果。受壁虎抓握机制的启发,他们设计了一款名为“farmHand”的多功能机械手,能够优雅地掌握从脆弱的鸡蛋到篮球大小的物体,展现了非凡的灵活性和稳定性。

不同于许多传统机械手,farmHand模仿了人类手指的复杂关节结构,能够广泛扩展和收缩,如图片所示,它能够以类似采摘的方式来获取物品,无论是精细的鸡蛋还是大于自身体积的物体都能轻松应对。

在多数机械手专注于单一功能——要么精巧地持握鸡蛋,要么稳定地提起篮球——之时,farmHand的独特之处在于它集这两种能力于一身。21岁的前斯坦福大学生物力学与灵巧操作实验室研究生威尔逊·鲁托洛指出,他们的目标是创造出既具备精细操作又能强力抓握的机械手。

鲁托洛和同僚戴恩·布鲁尔的研究成果于12月15日在《科学·机器人学》发表,他们的创新在于结合壁虎足底黏附原理的粘合剂与定制化机械手设计,旨在创造一种能以类似人手的细腻力度抓取物体的工具,适用于轻柔处理农作物至搬运重型物体。

这款机械手不仅能够温柔地摘取葡萄,还能稳稳地操控篮球,甚至能同时抓取两个物体,展示了其广泛的适用性。通过精心设计,它利用壁虎粘合剂在保持不粘连的同时,提供了强大的抓握力,克服了壁虎粘合剂以往应用的局限性。

设计上的另一亮点是增加了类似肋骨的可折叠结构于指垫之下,确保无论接触角度如何,都能均匀施力,防止滑脱,这一创新灵感同样来源于对自然界的观察和学习

面对软体物体的模拟难题,团队通过大量的3D打印和实体测试,加速了研发过程。他们相信,随着技术的完善,未来的机械手将配备反馈系统,提升用户的操作体验。

总而言之,斯坦福团队的这一发明标志着向更广泛商业应用迈出的重要一步。farmHand不仅展示了机械手设计的新高度,其成本效益和潜在的升级路径也预示着它在农业和其他领域的广泛应用前景。研究人员正积极考虑进一步优化并推动其商业化,为未来的机器人技术开启新的可能性。

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