據(jù)《自然·通訊》20日發(fā)表的研究，一種“巧手機(jī)器人”不但能夠復(fù)現(xiàn)人類手部的33種抓握動(dòng)作，還升級(jí)成具備雙面抓握與自主爬行能力的“高級(jí)手”。這一由洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）研發(fā)的可拆卸機(jī)械手，能抓取超出常規(guī)尺寸范圍的物體，并能連續(xù)處理多個(gè)目標(biāo)，在工業(yè)自動(dòng)化、服務(wù)協(xié)助及野外勘探等領(lǐng)域具有極大應(yīng)用價(jià)值。

　　在機(jī)器人學(xué)領(lǐng)域，機(jī)械手的設(shè)計(jì)長期受到人類手部結(jié)構(gòu)的啟發(fā)。盡管人手極為靈巧，但受到非對(duì)稱形態(tài)與單面抓握的物理局限，限制了其在狹窄空間作業(yè)、多物體同步操作等場景下的效能。為突破這些限制，工程師近年來不斷探索對(duì)稱結(jié)構(gòu)、模塊化及可重構(gòu)的機(jī)械手設(shè)計(jì)方案。

“巧手機(jī)器人”可從機(jī)械臂上分離，爬行拾取多個(gè)物體并重新與機(jī)械臂連接。

圖片來源：EPFL

　　在這項(xiàng)工作中，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了兩種對(duì)稱結(jié)構(gòu)的機(jī)械手：五指版本與六指版本，手掌直徑均為16厘米。對(duì)稱設(shè)計(jì)使其能夠從雙面進(jìn)行抓握，顯著增強(qiáng)了操作的靈活性與適應(yīng)性。該機(jī)械手的另一個(gè)突出特點(diǎn)是可與機(jī)械臂基座分離，通過內(nèi)置驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自主爬行移動(dòng)。

　　研究團(tuán)隊(duì)演示了“巧手機(jī)器人”連續(xù)抓取最多3個(gè)不同物體的能力，并能在抓持物體的狀態(tài)下，穩(wěn)定地重新與機(jī)械臂對(duì)接。實(shí)驗(yàn)顯示，該設(shè)備能夠可靠抓取多種日常物品，如卷筒芯、橡膠筆、罐頭與橡膠球，并能復(fù)現(xiàn)人類手部的數(shù)十種典型抓握姿態(tài)，最大負(fù)載可達(dá)2公斤。

　　這類可脫離基座、具備移動(dòng)能力的機(jī)械手，代表了一種向“機(jī)器人即服務(wù)”及柔性制造系統(tǒng)演進(jìn)的技術(shù)方向。其可拆卸與重新配置的特性，為在復(fù)雜、非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)提供了新思路，例如在災(zāi)難救援中進(jìn)入廢墟縫隙進(jìn)行操作，或在倉儲(chǔ)物流中同時(shí)處理多個(gè)異形包裹。未來的研究可進(jìn)一步探索其在動(dòng)態(tài)環(huán)境中的自主決策與協(xié)同作業(yè)能力，推動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)向更智能、更適應(yīng)多變場景的方向發(fā)展。（記者 張夢然）