Festo觸手夾爪(圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò))

中國(guó)AGV網(wǎng)(m.xmydyc.com)援引robohub網(wǎng)站莉亞·伯羅斯(Leah Burrows)的文章：在章魚(yú)的所有奇妙事物中(有很多)，它們的手臂可能是最酷的。

章魚(yú)三分之二的神經(jīng)元在其手臂中，這意味著每條手臂實(shí)際上都有自己的頭腦。章魚(yú)手臂可以解開(kāi)結(jié)，打開(kāi)兒童安全瓶，并纏繞任何形狀或大小的獵物。即使在水下的粗糙表面上，數(shù)百只覆蓋其手臂的吸盤(pán)也可以形成牢固的密封。

想象一下，如果機(jī)器人可以做到所有這些。

Festo觸手夾爪(圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò))

哈佛大學(xué)懷斯生物啟發(fā)工程研究所的研究員和約翰·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)的研究人員以及北航大學(xué)的同事已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種由章魚(yú)啟發(fā)的軟機(jī)器人手臂，該機(jī)器人手臂可以抓握，移動(dòng)和操縱各種物體。其靈活的錐形設(shè)計(jì)與吸盤(pán)配合使用，使抓具牢牢抓住各種形狀、大小和質(zhì)地的物體，從雞蛋到智能手機(jī)再到大型健身球。

“以前關(guān)于章魚(yú)啟發(fā)的機(jī)器人的大多數(shù)研究都集中在模仿手臂的吸力或手臂的運(yùn)動(dòng)，而并非兩者兼而有之。” 斯坦福大學(xué)博士后研究員，威斯學(xué)院和哈佛大學(xué)前研究生，共同第一作者奧古斯特·多梅爾(August Domel)博士說(shuō)：“我們的研究是第一個(gè)量化臂的錐角以及彎曲和抽吸的組合功能的研究，這使得單個(gè)小型抓具可用于多種物體，否則將需要使用多個(gè)抓具。”

Festo觸手夾爪(圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò))

研究人員首先研究了章魚(yú)手臂的漸縮角度，然后量化彎曲和抓取物體的哪種設(shè)計(jì)最適合軟機(jī)器人。接下來(lái)，團(tuán)隊(duì)研究了吸盤(pán)的布局和結(jié)構(gòu)，并將其納入設(shè)計(jì)中。

“我們?yōu)檫@些軟執(zhí)行器模擬了這些吸盤(pán)的總體結(jié)構(gòu)和分布。” 北京航空航天大學(xué)研究生的第一作者謝哲新博士說(shuō)： “盡管我們的設(shè)計(jì)比生物學(xué)設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單得多，但是這些基于真空的仿生吸盤(pán)可以附著在幾乎任何物體上。”

謝哲新博士是Festo觸手夾爪的共同發(fā)明者，這是該技術(shù)在商業(yè)原型中的第一個(gè)完全集成的實(shí)現(xiàn)。

研究人員用兩個(gè)閥門(mén)控制手臂，一個(gè)閥門(mén)施加壓力來(lái)彎曲手臂，另一個(gè)閥門(mén)與吸盤(pán)接合。通過(guò)改變壓力和真空度，手臂可以附著在物體上，包裹起來(lái)，搬運(yùn)并釋放。

研究人員成功地在許多不同的物體上測(cè)試了該設(shè)備，包括塑料薄片，咖啡杯，試管，雞蛋甚至活蟹。錐形設(shè)計(jì)還使手臂可以擠入狹窄的空間并取回物體。

Festo觸手夾爪(圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò))

“我們的研究結(jié)果不僅為下一代軟機(jī)器人執(zhí)行器的創(chuàng)建提供了新見(jiàn)解，可用于夾持各種形態(tài)多樣的物體，而且有助于我們了解章魚(yú)物種的臂錐角可變性的功能意義。”威斯學(xué)院副教授Katia Bertoldi博士、SEAS應(yīng)用力學(xué)的William和Ami Kuan Danoff教授表示，也是該研究的共同作者。

這項(xiàng)研究還由Wyss研究所的James Weaver、哈佛SEAS的Ning An和Connor Green、北京航空航天大學(xué)的Zheyuan Gong、Wangmiao Wang和Li Wen以及費(fèi)斯托股份公司(Festo SE&Co.KG)的Elias M. Knubben共同撰寫(xiě);并獲得了國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(授予號(hào)：DMREF-1533985)和費(fèi)斯托公司(Festo Corporate)項(xiàng)目部門(mén)的部分支持。