研究人员研发出受昆虫启发的机器人抓手
许多软体机器人抓手的灵感来自鱼鳍的弯曲方式。它们包含三角形组件，能够围绕物体弯曲以将其抓住。这些组件带有以90度角布置的横向梁，有助于抓手包裹住物体。
这类传统抓手在提起物体时需要很大力气，而且往往难以在不压碎的情况下处理易碎物品。来自五所不同大学的研究人员在丹麦南大学（位于欧登塞）的Poramate Manoonpong带领下，从昆虫行走和抓取物体的方式中获得灵感，开发出一种制造机器人抓手的新方法。
与呈90度角排列的横向光束不同，欧登塞的一个国际研究小组将光束以10度或30度角排列，类似昆虫的吸附垫。通过改变这些光束的倾斜角度，研究人员发现，其抓取装置能够更有效地弯曲物体并将其抬起，所需力量减少20%。
“我们知道，许多动物能够借助柔软的脚垫或爪子抓握或附着在表面上。我们观察到，昆虫脚垫的倾斜角度有所不同。此前的研究已经探讨过改变抓握角度，但没有一项研究详细考察过框架内不同横梁角度的影响。”
抓取物体所需力气更小，使抓手能够处理食品等更精细的物品而不会将其压碎。研究人员测试了横梁角度为90度或120度的抓手，发现它们提起物体需要多得多的力气。
新抓手还改善了机器人的行走能力。面对石块等不平整的表面，或是可以行走的管道等圆形表面，机器人无需复杂的控制也能应对环境。这些抓手类似于蹼，能够轻松贴合机器人行走的表面。
Manoonpong团队受到昆虫附着垫的启发，但他们并不是唯一从自然界寻求机器人技术进步灵感的研究人员。
2020年12月，佐治亚理工学院工程学院的研究人员受豆藤启发，开发出一种机器人抓手。这种软体抓手只需一个气动控制装置，操作更加简便。抓手的弹性茎中还配有光纤传感器，能够识别所抓取的物体以及任何外部干扰。
“我们尝试了多种设计方案，但结果都不理想。我想起几年前在花园里种过的豆子。这种植物能够牢牢地抓住其他植物或绳子。于是，我对攀缘植物做了一些小型研究，认为这是大自然中一个值得我们借鉴的优秀设计。”
2020年11月，悉尼新南威尔士大学（UNSW Sydney）的研究人员受大象鼻子启发，制造出一种抓手。这种软组织抓手专为处理重物和易碎物体而设计。
研究人员表示，这项通用技术可广泛应用于处理易碎物品的领域，例如农业、食品加工业，以及科学研究和资源勘探，甚至还可用于人员救援行动或个人辅助设备。
博士Thanh Nho Do表示：“我们的新型软组织抓手纤薄、扁平、轻便，能够抓取并取出各种物体，甚至可以在狭窄空间中取物，例如从管子里取出笔。该装置还配备了先进的实时力传感器，其灵敏度是传统设计的15倍，能够确定所需的抓取力度，以防止损坏所处理的物体。此外，它还具备热激活机制，可以使抓手外壳在柔性和刚性之间切换，从而能够抓取和握持各种形状和重量的物体，重量可达抓手自身质量的220倍。”
欧登塞团队仅使用软体抓手测试了他们的抓取模型。他们的下一个目标是使其足够坚固，以应对更严苛的条件。
“机器人足部和抓手的设计可与多种机械方案兼容，以改善在不同基底上的正确接触和抓握效果。Fin Ray结构便是其中一种方案。尽管Fin Ray效应已被提出并得到应用，但尚未有研究详细考察框架内不同横梁角度的影响。”研究报告中写道。
科学家表示，考虑到接触面积大、能效高以及耐用性更好等因素，采用10度倾斜非标准横梁的Fin Ray模型，在既定几何参数的限制下，相比其他模型提供了更优的平衡。
