目前大部分機器人是通過機械手指來抓取物體的,這種方式比較接近我們人類的抓取模式,但是卻存在著精度不夠、靈活度低、成本高的缺點。那麼,有沒有其他的抓取模式呢?顯然是有的。最近清華大學和西南科技大學的研究人員就設計了一種新型仿生機器人,這種機器人能夠像海葵捕捉獵物一樣抓取物體。這種採用新的抓取模式的機器人不僅靈活,而且能夠達到很高的精度,有著巨大的潛力。
這個機器人的外觀十分普通,看起來就跟一個圓柱形的橡膠套筒差不多。這個套筒有兩層皮膚,分別是向內和向外的皮膚,這兩層皮膚之間是液體。那麼,你可能會問,它是怎麼抓取物體的呢?原來,套筒的內層皮膚上會連接一個環,環上又連了一個杆,當杆被向上拉動的時候,環就會把內層的皮膚向上拉,這樣環面底部的外層皮膚就會向內滾動,皮膚就會起皺,然後從四面八方包裹物體、將物體輕柔地抓起。
當然了,如果只能抓取物體,不能釋放物體的話,這個抓取機器人也是不完善的,因此這個機器人還能夠釋放抓取的物體。其操作也很簡單,只要將杆向下推動,環就會向下移動,隨後皮膚就會慢慢地向外滾動,將物體「吐出來」。科學家們之所以會這麼設計抓取機器人,是受到了自然界的海葵的影響,因為海葵可以通過捲曲皮膚的方式捕捉不同大小、形狀的獵物,所以科學家們就設計了這樣一款抓取機器人,可以用來抓取物品。
這種新型仿生機器人的出現有很大的意義,因為目前通過機械手來抓取物品的時候,不容易抓取那些形狀不規則的物品。而且機械手在抓取物品的時候每根手指上分布的力往往不同,機械手指和物品的接觸面又小,因此應力是比較集中的,就可能出現在抓取有些脆弱易碎的物品時,不小心將物品捏碎了的情況。
而用這個模仿海葵的機器人來抓取物品的話,就不會有這方面的擔憂了,因為它的皮膚內部是液體,所以它是比較柔性的,可以適應不同形狀的物體。而且它是通過全方位包裹的方式來抓取物品的,皮膚與物品的接觸面積很大,因此應力會均勻分布,不會出現因為應力集中而將物品捏碎的情況。
這種新型仿生機器人的潛力是巨大的,因為它的成本不是很高,而且結構也不是很複雜,如果要量產的話製造起來會比較容易。更厲害的是,它還可以在一些傳統機械手不方便工作的地方正常運行,比如狹窄空間。而且如果能製造出納米級換面的話,它還能實現抓取或者釋放單個細胞,是不是很厲害呢?小編覺得,如果它的精度能達到抓取細胞的程度的話,那以後說不定可以將它用於醫療器械,畢竟做手術時就需要精細操作。這樣一來,以後人類的醫學水準說不定也能隨之上述。