圖片來(lái)源：阿爾維斯等/《機器人和仿生系統》

科技日報記者?張夢(mèng)然

????基于柔性材料的機器人可以很好地復制人類(lèi)和動(dòng)物的外觀(guān)、動(dòng)作和能力。雖然現已開(kāi)發(fā)出無(wú)數柔性機器人，但由于其組件成本高昂或制造工藝復雜很難大規模生產(chǎn)。葡萄牙科英布拉大學(xué)研究人員最新開(kāi)發(fā)了一款機器人手，其價(jià)格便宜且更容易制造。發(fā)表在新一期《機器人和仿生系統》上的該項成果，將柔性執行器與外骨骼集成在一起，這兩者都可使用可擴展技術(shù)來(lái)生產(chǎn)。

　　大多數機器人都是由剛性材料制成的，但自然界的動(dòng)物身體大部分可由堅硬的部分（骨骼）和柔軟的部分（例如肌肉）組成。有些動(dòng)物，比如蚯蚓，是完全軟體的。從大自然中汲取靈感的下一代機器人，也將采用柔性材料制成的組件。

　　與剛性機器人相比，柔性機器人更為安全，并且可在室外和室內環(huán)境中與人類(lèi)或動(dòng)物更好地共存——一旦發(fā)生碰撞，這些機器人幾乎不會(huì )對生物造成重大損壞或傷害。

　　在制造機械手之前，研究人員利用有限元分析來(lái)優(yōu)化設計，從而降低原型制作成本。事實(shí)證明，常規3D打印依然是有效的。

　　新的機器人手基于幾種不同的材料。其精心設計的結構旨在復制人手的外觀(guān)和功能，再現其動(dòng)作和能力。機械手的配置由5個(gè)柔性執行器組成，每個(gè)執行器對應一個(gè)手指，以及一個(gè)提高手指彎曲能力的外骨骼。開(kāi)關(guān)控制器保持手指彎曲角度，使手能有效地抓住不同形狀、重量和尺寸的物體。

　　該研究能在制造之前就優(yōu)化設計，提高了柔性機器人手的可及性、降低了成本并消除通常依賴(lài)于資源密集型迭代工作流程的耗時(shí)的設計制造程序。