Science Robotics最新封面:开源可定制机械手实现过去与未来形态的具身操作
机器人大讲堂·2025-05-16 17:49
机器手创新设计 - 提出"开放参数化手"(OPH)设计框架,通过56个可调整参数定制从人手到灵长类动物手爪甚至自然界不存在的手型(如双拇指手)[1] - 设计保持简单易造(单件3D打印、低自由度控制)同时实现复杂操作行为[1] - 标准人手能举起8公斤重物并写字,双拇指手实现多点同时抓取,指猴手适合狭窄空间取物[3][17] 制造与控制优势 - 手骨架可在普通FDM 3D打印机上一体成型,使用聚丙烯材料,从设计到打印仅需6-9小时[4][5] - 控制简化为1-2个自由度,通过协同控制和弹性执行机构实现多样化动作[9] - 手指被动刚度可变化660%,通过参数化设计调整后刚度还能进一步变化400%[13] 功能测试表现 - 单轮控制下可承受80牛顿(约8公斤)重物,超过许多商业机器手[15] - 双拇指手在抓取与手掌大小相当的物体时表现最佳[17] - 指猴手抓取极小物体(如草莓梗)时表现最优[17] 设计理念与应用前景 - 框架可模拟自然界手型并探索人工增强设计,如农业采摘专用手或个性化假肢[18][20] - 研究开源了源代码和设计文件,支持开发者自定义手型[20] - 突破传统两难困境,提供介于复杂昂贵与功能简单之间的中间路径[4] 行业相关企业 - 工业机器人领域涉及埃斯顿自动化、非夕科技等23家企业[23] - 医疗机器人领域包括元化智能、天智航等12家企业[23] - 人形机器人领域涵盖优必选科技、宇树等18家企业[23]