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中国科研突破:仿人手指实现超薄超脆物体精准抓取

时间:2025-11-19 20:24:44 来源:中国新闻网 作者:王祎

中新社武汉11月17日电 (马芙蓉 孙彦钦)记者17日从中国地质大学(武汉)获悉,该校自动化学院智能机器人系统实验室团队成功研发出一款仿人手指,该装置突破传统机械抓取局限,可精准抓取超薄或超脆物体,为机器人在食品处理、医疗护理、智能服务等高敏场景中的精细化应用开辟了新路径。相关研究成果已发表于国际顶级期刊《自然·通讯》(Nature Communications)。

刚柔并济:破解机器人抓取难题

让机器人手指既具备强大承载力又保持柔顺触感,一直是行业技术瓶颈。中国地质大学(武汉)赖旭芝教授团队受人类手指生物力学结构启发,创新设计出刚-柔-软三层复合结构仿人手指。该装置由刚性管状骨骼提供结构支撑,柔性关节弹簧实现灵活弯曲,气动薄膜驱动器调节抓取力度,外层软体硅胶皮肤模拟人类触觉反馈,形成"刚柔相济"的独特构造。

仿人手指抓取实验场景

图:中国地质大学(武汉)研发的仿人手指抓持器可适配多种物体形态(研发团队供图)

多场景验证:从薯片到豆腐的精准操控

研究团队通过系统性实验验证装置性能:在质量跨度测试中,抓持器成功抓取12克小番茄至1千克3D打印耗材;在形态适应测试中,完成从A4纸到气球、鸡蛋到卷心菜的多样化抓取;在抓取策略测试中,实现三指/双指模式的灵活切换。特别在脆弱物体抓取实验中,装置展现出惊人精度:连续20次抓取豆腐未造成破损,从多角度无损抓取薯片时,气动薄膜驱动器通过自适应变形完美贴合曲面。

技术展望:推动人形机器人实用化进程

"末端执行器的性能直接决定人形机器人的服务能力。"团队核心成员孟庆鑫教授指出,该仿人手指具有结构简洁、制造成本低、适配性强等优势,可快速集成到各类人形机器人平台。这项突破不仅为精密电子装配、生物样本处理等高端制造领域提供解决方案,更将加速机器人技术在家庭服务、康复医疗等民生场景的普及应用。随着技术迭代,具备"类人触觉"的机器人有望在三年内进入商业化阶段。

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