像人一样有力的手可以创造更安全的人机交互

需要一个柔软触感的机器人吗?密歇根州立大学的工程师团队设计并开发了一种新颖的类人动物手，该手可能会有所帮助。

在工业环境中，机器人通常用于需要重复抓握和操纵物体的任务。可以发现人手的机器人末端称为末端执行器或抓取器。

“新颖人形手的设计是一个软-硬混合柔性夹持器，它可以产生较大的把持力比传统纯柔软的手感，并且同时是用于精确操纵比用于较重的物体其他对应物更稳定，”主要作者长永曹所述，密歇根州立大学软机和电子实验室主任，包装，机械工程以及电气和计算机工程助理教授。

这项新的研究“通过柔性混合式气动执行器具有较大抓力的软人形机器人手 ”发表在“ 软机器人”上。

通常，手抓手主要用于易碎，轻和不规则形状的环境中，但存在一些缺点：锋利的表面，抓握不平衡负载的稳定性差以及用于处理重负载的抓握力相对较弱。

在设计新模型时，曹和他的团队考虑了从水果采摘到敏感医疗等多种人与环境的相互作用。他们发现某些过程需要与易碎物品进行安全但牢固的交互。现有的大多数夹持系统都不适合这些目的。

该团队解释说，设计的新颖性造就了一个原型，该原型展示了响应灵敏，快速，轻巧的抓手的优点，该抓手能够处理传统上需要使用不同类型抓手系统的多种任务。

人形柔软手的每个手指由柔性混合气动执行器(或FHPA)构成，该气动执行器由压缩空气驱动弯曲，从而形成了模块化的运动框架，其中每个手指彼此独立地运动。

曹说：“用于工业应用的传统刚性夹持器通常由简单但可靠的刚性结构制成，有助于产生较大的力，高精度和可重复性。” “拟议中的软人形手在抓握复杂形状和易碎物体时表现出出色的适应性和兼容性，同时保持了很高的刚度，可施加强大的夹紧力来举起重物。”

曹解释说，从本质上讲，两全其美。

FHPA由硬组分和软组分组成，围绕致动气囊和骨状弹簧芯的独特结构组合构建。

曹说：“它们结合了软夹持器的可变形性，适应性和柔顺性的优点，同时保持了来自执行器刚性的较大输出力。”

他认为该原型可用于水果采摘，自动包装，医疗，康复和外科手术机器人等行业。

该团队希望在未来的研发中有足够的空间，希望将其先进技术与曹最近在所谓的“智能”夹持器上的工作结合起来，并将印刷的传感器集成到夹持材料中。通过将混合抓手与“软臂”模型相结合，研究人员旨在更精确地模拟精确的人类动作。

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