长期以来，机械手一直在努力与人类对手的灵活性和多功能性相媲美。虽然传统的工业机器人依靠简单的夹具或吸盘来完成操作任务，但这些解决方案在精确和灵敏地处理各种物体方面存在不足。
为了弥补这一差距，苏黎世联邦理工学院和南洋理工大学的研究团队开发了一种新的解决方案：用于机器人手的传感软皮肤。通过这种方法，研究人员的目标是为机器人手配备类似于人手的触觉感知能力。
仿生肌腱驱动手配备滚动接触关节。 （图片来源：苏黎世联邦理工学院/新加坡南洋理工大学）
由于其复杂的结构和嵌入式触觉传感器，人手具有感知和操纵物体的非凡能力。虽然机器人在利用视觉反馈模仿类人操作技能方面取得了长足进步，但触觉感知已被认为是进一步增强机器人能力的关键组成部分。
传统的机器人夹具通常缺乏精细物体操作所需的结构复杂性和柔软特性。为了解决这一限制，研究团队专注于开发一种可以包裹机器人手的柔软皮肤，提供关节保护并增加接触面积以提高抓力。
利用多材料 3D 打印和折纸启发设计等先进技术，研究人员能够制作出保持灵活性和耐用性的复杂皮肤几何形状原型。通过用硅胶铸造最终的皮肤设计，他们确保了机器人手的光滑和坚固的覆盖物。
3D打印的折纸皮肤。 （图片来源：苏黎世联邦理工学院/新加坡南洋理工大学）
该项目的核心是将压阻压力传感器集成到软皮中。这些传感器战略性地放置在机器人手的关键接触区域，能够检测物体的抓握情况并评估抓握强度。这种传感反馈系统模仿人手的本体感受能力，使机器人手能够更有效地与其环境互动。
为了评估其解决方案的有效性，研究团队进行了一系列动态和静态测试。结果表明，与传统设置相比，配备传感软皮肤的机器人手的运动范围和握力有显着改善。
用于机器人手的传感软皮肤的开发代表着机器人技术领域向前迈出的一大步。它不仅增强了机器人操作的灵活性和多功能性，而且还为从制造到医疗保健等各个领域更复杂的人机交互打开了大门。
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