折纸艺术启发科研人员设计出刚柔并济的机器人抓手

(相关资料图)

美国一个科研团队最近宣布，他们利用类似折纸艺术的思路设计出一种新型机器人抓手，既能提起几千克的重物，也能捡起比头发还细的纤维，还能拉拉链、翻书页、摘葡萄。

设计机器人抓手时，不同属性往往难以兼顾。美国北卡罗来纳州立大学研究人员在英国《自然-通讯》杂志上发表论文说，他们的新设计以二维材料为基础，在上面切割出许多平行缝隙，再像加工折纸作品一样，将材料拉伸、翻折、拼接成笼状的三维结构，并通过编程来控制其变形。在与机械臂或假肢等设备结合后，新型抓手可将力量、精确度和柔和度结合起来，抓起不同形状物品。

在试验中，自重仅0.4克的抓手可提起6.4千克的物体，最大负荷达到自重的1.6万倍，此前最高纪录是6400倍。这种抓手能从平面上捡起厚4微米的超薄塑料片和直径2微米的纤维，抓取冰块、药丸、硬币，乃至针头等医疗垃圾，以及鱼和水母等生物体。

研究人员说，他们成功地将新型抓手集成到机械臂和假肢中，完成一些精细动作。新型抓手的性能与其结构相关，与制造材料无关，因此可按应用场合采用不同材料，例如用可生物降解的材料制造抓手处理食品或医疗物品。

关键词：