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约翰斯·霍普金斯大学研制“懂分寸”的机械手:可自适应调整握力

IP属地 中国·北京 编辑:柳晴雪 IT之家 时间:2025-03-08 15:02:14

3 月 8 日消息,约翰斯・霍普金斯大学的工程师研发出一款新型仿生手,它能像人手一样灵活抓握毛绒玩具、水瓶等日常用品,并能根据物体形状和材质调整力度,确保稳妥拿取而不会损坏物品或失手

传统的机械手要么过于刚硬,难以适应不同材质的物品,要么过于柔软,缺乏稳定性。而这款混合设计的仿生手则兼具刚性与柔性,为手部截肢者提供了更自然的抓握体验,同时也让机械手臂在与外界交互时更加灵活。

这项研究成果已于 3 月 5 日在《Science Advances》期刊上发表,附链接:点此前往。

“我们一直希望打造一款能够真正模拟人手运动和触感的仿生手,让截肢者在使用时感觉像自己的手一样自然。”该研究的负责人、生物医学工程师斯里拉玛纳・桑卡尔表示,“我们的目标是让他们可以安全自如地使用这只手,与亲人接触时不必担心力度过大。”

这款仿生手由前臂肌肉信号控制,能够灵活调整抓握力度。

该设备结合了 3D 打印的内部骨架和橡胶状聚合物材料,手指配备三层触觉传感器,模拟人类皮肤的分层结构,使其不仅能感知触碰,还能识别物体形状和材质。它的每个充气软关节都可通过前臂肌肉操控,并结合机器学习技术,提供更逼真的触觉反馈。

实验结果显示,该仿生手能精准识别并拿住 15 种物品,包括柔软或易碎的毛绒玩具、洗碗海绵,以及较硬的金属水瓶和菠萝等,整体操作准确率达 99.69%。在测试中,它仅用三根手指就能稳稳拿起装满水的塑料杯,而不会挤压变形。

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