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夹具。

首席作者曹昌勇说：“新颖的类人动物手设计是一种软硬混合柔性抓手。与传统的纯软手相比，它可以产生更大的抓地力，并且在精确操作方面比其他重物更稳定。” ，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，软手抓取器(主要用于物体可能易碎，轻巧和不规则形状的环境中)存在几个缺点：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取力相对较弱。

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一系列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不同类型抓手系统的许多任务。

人形柔软手的每个手指均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，使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：“它们结合了软爪的可变形性，适应性和柔顺性的优点，同时保持了由致动器的刚性产生的大输出力。”

他认为该原型可用于水果采摘，自动包装，医疗，康复和手术机器人等行业。

该团队希望将其先进技术与曹最近在所谓的“智能”抓取器上的工作结合起来，并在抓取材料中集成印刷传感器，以便为将来的研究和开发留出足够的空间。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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