Festo觸手夾爪(圖片來源網(wǎng)絡(luò))

中國AGV網(wǎng)(www.xmydyc.com)援引robohub網(wǎng)站莉亞·伯羅斯(Leah Burrows)的文章：在章魚的所有奇妙事物中(有很多)，它們的手臂可能是最酷的。

章魚三分之二的神經(jīng)元在其手臂中，這意味著每條手臂實際上都有自己的頭腦。章魚手臂可以解開結(jié)，打開兒童安全瓶，并纏繞任何形狀或大小的獵物。即使在水下的粗糙表面上，數(shù)百只覆蓋其手臂的吸盤也可以形成牢固的密封。

想象一下，如果機器人可以做到所有這些。

Festo觸手夾爪(圖片來源網(wǎng)絡(luò))

哈佛大學(xué)懷斯生物啟發(fā)工程研究所的研究員和約翰·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)的研究人員以及北航大學(xué)的同事已經(jīng)開發(fā)出了一種由章魚啟發(fā)的軟機器人手臂，該機器人手臂可以抓握，移動和操縱各種物體。其靈活的錐形設(shè)計與吸盤配合使用，使抓具牢牢抓住各種形狀、大小和質(zhì)地的物體，從雞蛋到智能手機再到大型健身球。

“以前關(guān)于章魚啟發(fā)的機器人的大多數(shù)研究都集中在模仿手臂的吸力或手臂的運動，而并非兩者兼而有之。” 斯坦福大學(xué)博士后研究員，威斯學(xué)院和哈佛大學(xué)前研究生，共同第一作者奧古斯特·多梅爾(August Domel)博士說：“我們的研究是第一個量化臂的錐角以及彎曲和抽吸的組合功能的研究，這使得單個小型抓具可用于多種物體，否則將需要使用多個抓具。”

Festo觸手夾爪(圖片來源網(wǎng)絡(luò))

研究人員首先研究了章魚手臂的漸縮角度，然后量化彎曲和抓取物體的哪種設(shè)計最適合軟機器人。接下來，團隊研究了吸盤的布局和結(jié)構(gòu)，并將其納入設(shè)計中。

“我們?yōu)檫@些軟執(zhí)行器模擬了這些吸盤的總體結(jié)構(gòu)和分布。” 北京航空航天大學(xué)研究生的第一作者謝哲新博士說： “盡管我們的設(shè)計比生物學(xué)設(shè)計要簡單得多，但是這些基于真空的仿生吸盤可以附著在幾乎任何物體上。”

謝哲新博士是Festo觸手夾爪的共同發(fā)明者，這是該技術(shù)在商業(yè)原型中的第一個完全集成的實現(xiàn)。

研究人員用兩個閥門控制手臂，一個閥門施加壓力來彎曲手臂，另一個閥門與吸盤接合。通過改變壓力和真空度，手臂可以附著在物體上，包裹起來，搬運并釋放。

研究人員成功地在許多不同的物體上測試了該設(shè)備，包括塑料薄片，咖啡杯，試管，雞蛋甚至活蟹。錐形設(shè)計還使手臂可以擠入狹窄的空間并取回物體。

Festo觸手夾爪(圖片來源網(wǎng)絡(luò))

“我們的研究結(jié)果不僅為下一代軟機器人執(zhí)行器的創(chuàng)建提供了新見解，可用于夾持各種形態(tài)多樣的物體，而且有助于我們了解章魚物種的臂錐角可變性的功能意義。”威斯學(xué)院副教授Katia Bertoldi博士、SEAS應(yīng)用力學(xué)的William和Ami Kuan Danoff教授表示，也是該研究的共同作者。

這項研究還由Wyss研究所的James Weaver、哈佛SEAS的Ning An和Connor Green、北京航空航天大學(xué)的Zheyuan Gong、Wangmiao Wang和Li Wen以及費斯托股份公司(Festo SE&Co.KG)的Elias M. Knubben共同撰寫;并獲得了國家科學(xué)基金會(授予號：DMREF-1533985)和費斯托公司(Festo Corporate)項目部門的部分支持。