用“柔软”的手抓取物体 触手机器人以柔克刚
2022-11-09 16:14:09 admin
【化工仪器网 行业百态】“抓取”是现在机械工程中非常重要的一项工作，同时也是相关技术研发中一个较为复杂的课题。简单地来说，当机器人(机械臂)要完成一项抓取工作时，需要依次完成“位置确定”“信息反馈”“信息判断”“智能闪避”实现工作，并且在抓取过程中，要保证抓取这一行为的稳定性。因此如今较为成熟的机器抓手，背后会涉及到非常多的工程学、应用科学、计算机科学以及材料学成果。
但事实上，即便是在这种背景下，机器抓手面对沉重的物体、不规则的物体、脆弱的物体依旧可能陷入僵局——尽管依靠嵌入式传感器、复杂的反馈回路或先进的机器学习算法，结合操作员的技能是能够实现这些物品的抓取的，但显然背后的技术以及操作要求会原高于一般的抓取工作。
而就在最近，美国哈佛大学工程与应用科学学院研究人员从水母的捕食方式中得到灵感，设计了一种新型的能够实现“柔软抓取”的触手机器人，一定程度上解决了沉重的物体、不规则的物体、脆弱的物体的抓取难题。
据悉，该触手机器人不同于传统的机器抓手，采用了细长的“触手”来代替爪子。这些触手实际上是中空的橡胶管，管子的一侧比另一侧橡胶层更厚，这使得管子在充气受压的过程中会自然发生卷曲。而当多根这样的管子同时充气、卷曲，并在这个过程中包裹住需要抓取的物体的时候，就可以在不需要考虑物体形状的前提下，以一种并不“强硬”的方式，融合的将物体紧紧抓住。并且只要“触手”的数量足够多，每根“触手”需要承受的机械强度就会低非常多，加上“触手”本身还会相互缠绕增加握持的强度，最后便可以轻松的完成抓取工作。并且，这种“触手”放手的过程也很简单，只需要将触手中的空气慢慢排除解压，“触手”就会恢复回柔软的状态，从而释放抓取物体。
不过从技术本身来说，这种触手也存在局限性，例如抓取物体的体积，以及特殊的工作环境。因此，这种机器抓手并非传统机械抓手的替代品，而是互补品，在实际工作过程中，还是需要根据实际情况来选择更加合适的抓取设备以及抓取方法的。
但事实上，即便是在这种背景下，机器抓手面对沉重的物体、不规则的物体、脆弱的物体依旧可能陷入僵局——尽管依靠嵌入式传感器、复杂的反馈回路或先进的机器学习算法，结合操作员的技能是能够实现这些物品的抓取的，但显然背后的技术以及操作要求会原高于一般的抓取工作。
而就在最近，美国哈佛大学工程与应用科学学院研究人员从水母的捕食方式中得到灵感，设计了一种新型的能够实现“柔软抓取”的触手机器人，一定程度上解决了沉重的物体、不规则的物体、脆弱的物体的抓取难题。
据悉，该触手机器人不同于传统的机器抓手，采用了细长的“触手”来代替爪子。这些触手实际上是中空的橡胶管，管子的一侧比另一侧橡胶层更厚，这使得管子在充气受压的过程中会自然发生卷曲。而当多根这样的管子同时充气、卷曲，并在这个过程中包裹住需要抓取的物体的时候，就可以在不需要考虑物体形状的前提下，以一种并不“强硬”的方式，融合的将物体紧紧抓住。并且只要“触手”的数量足够多，每根“触手”需要承受的机械强度就会低非常多，加上“触手”本身还会相互缠绕增加握持的强度，最后便可以轻松的完成抓取工作。并且，这种“触手”放手的过程也很简单，只需要将触手中的空气慢慢排除解压，“触手”就会恢复回柔软的状态，从而释放抓取物体。
不过从技术本身来说，这种触手也存在局限性，例如抓取物体的体积，以及特殊的工作环境。因此，这种机器抓手并非传统机械抓手的替代品，而是互补品，在实际工作过程中，还是需要根据实际情况来选择更加合适的抓取设备以及抓取方法的。
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