機器人界多面手:斯坦福這個機械手捏葡萄抓籃球樣樣在行

機器人對葡萄下手,已經一點都不罕見了。葡萄這個圓溜溜嫩滑滑的小水果,著實可愛,讓人(機器人)忍不住就想下手。畢竟,葡萄往往是成串出現,形狀不一。水果本身也不堪受大力,所以對拿捏的力度要求比較高,更何況,葡萄本身也皮薄水多,也利於讓機器人做穿針引線的實驗。它成了考驗機器人特別是機械手的一個經典考題。

很多對機械手或機器人拿捏物體的研究,都會用葡萄做例子,來證明機器人的靈活能力。當然此次斯坦福大學工程師的機械手新研究也不例外,不過機智客看到資訊顯示此次不同的是,相關研究人員是受到了壁虎腳趾抓地的啟發,進而開發出了這麼一種兼具靈巧和穩健抓握能力的機械手“farmHand”。沒錯,不僅靈巧適應於多物體,而且穩健從容如同老狗。

機器人界多面手:斯坦福這個機械手捏葡萄抓籃球樣樣在行

且不說其他複雜形狀的物體,僅僅談及球形物體,就不是每個機器人機械手都能面面俱到做好做到位的。所以能抓葡萄的機械手,未必就能抓得了籃球,畢竟體積懸殊差在那兒呢。而釋出於國際學術頂刊《科學》的子刊《科學·機器人學》上的這次研究成果,就為我們展示了一個既能捏葡萄,又能抓籃球的仿人手關節的新型機器人。

正如前文所說,這款多關節擬人的機械手是受壁虎腳趾抓地原理啟發,所以這個定製的機械手融合了一種特定的“粘合劑”。據瞭解這個粘合劑是研究小組研製的抓地力強但不粘的壁虎粘合劑,需要塗在這一機械手的手指上。這種情況在業內是一項挑戰,因為需要特別注意控制機械手手指的肌腱和粘合劑下方的指墊設計。

據介紹,帶這種塗抹壁虎粘合劑的機械手可以透過微小的皮瓣固定在物體上。當其與表面完全接觸時,這些皮瓣會產生範德華力(分子間相互作用力),由分子外部電子位置的細微差異引起。因此,粘合劑僅需要很小的力量就可以牢固抓握物體。不過請放心,它只對物體著力起作用,並不會在抓取後在物體上留下汙漬。

而根據待處理的物體的體積不同,多指仿人機械手還可以調節關節適應物體,比如拿捏小水果時候聚攏關節,取大水果的時候張開手指關節,就好比我們拿小東西,兩個手指捏著就行,而遇到大的物體,可能需要一個完全張開的手掌,甚至兩隻手捧著操作。

小到葡萄,大到籃球,我們大概可以從中看出來,帶有壁虎粘合劑的機器人可能的用途。據瞭解,開發這款機器人的初衷是為了農業輔助採摘工具。它可以靈活地操作水果。作為一款能高效靈活地使用乾式粘合技術的通用機械手,它能很好地執行從紙箱裡摘雞蛋或從葡萄藤上摘葡萄這樣的輕柔靈巧操作。

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