近十几年来，软体机器人技术迅速发展，不同于由连杆和运动副构成的传统机器人，软体机器人是模仿自然界中的软体动物，由可承受大应变的柔软材料制成，具有较大的柔韧性和连续变形的能力，环境适应性较强。软体机器人弥补了传统机器人在某些功能上的缺陷，是机器人技术研究的全新方向。作为末端执行器的软体手也受到国内外研究人员的广泛关注。

传统的刚性机械手，一般由刚性模块通过运动副连接构成，具有运动精确的优点，但刚性结构的环境适应性较差，缺少柔顺性，不适用抓取如玻璃杯或草莓这样易碎或柔软的物品。与现有的刚性机械手不同，软体手具有更高的柔顺性以及操作的安全性。目前业界已经研制出由硅橡胶材料制成、使用气体驱动的软体抓手，基于阻塞变刚度方法的末端执行器，由腱绳驱动的软体手，等等。但这些软体手或者存在控制不精确、抓取力不够以及刚度不可变等不足，或者由于所采用的软体材质相对较硬，导致缺少刚度变化的过程，从而降低了抓取物体过程中软体手的柔顺性，需要进一步的改进和提升。

本项目团队提出一种多指节变刚度软体手指，利用电机、负压装置、牵绳滚轮和变刚度指节等综合实现了软体手指抓取构型多变、刚柔可控的功能；采用电机与负压装置协同控制，电机驱动腱绳来构造手指形状，并通过负压装置来定型，实现刚柔可控的性能，提高了抓取的控制精度，抓取范围大；仅用一个电机驱动多个变刚度指节，无需复杂的传感和控制系统；具有多种可变的抓取构型，可以适应对不同物体的抓取操作。该手指结构简单、重量轻，加工、装配和维修成本低，抓取范围大，控制精度高，可适用于多种场合的抓取操作。

应用前景

本成果的软体手指及软体手具有刚度可调节、抓取构型多变及控制精度高等特点，可用于工业机器人、人机协作、医疗康复等领域，应用前景广泛。

知识产权

本成果核心技术已申请发明专利2项。

团队介绍

项目团队致力于研究具备自主决策和学习能力的机器人操作技能学习系统。该团队负责人为孙富春教授，其中团队成员方斌助理研究员专注智能机器人灵巧精准操作研究，研制了拟人触觉的传感装置、多模态穿戴交互装置、残疾人假肢灵巧手、仿人感知灵巧手和变刚度软体手，在本领域发表论文40余篇，申请专利20余项，获得IROS2016机器人灵巧操作比赛冠军、IROS2017服务机器人操作比赛亚军、WRC2016最佳科技创新奖等。

合作方式

技术许可。

如若转载，请注明e科网。

如果你有好文章想发表or科研成果想展示推广，可以联系我们或免费注册拥有自己的主页