約翰斯?霍普金斯大學研制出“懂分寸”的機械手：可自適應調整握力
2025-3-10 來源：- 作者：-
約翰斯?霍普金斯大學的工程師研發出一款新型仿生手，它能像人手一樣靈活抓握毛絨玩具、水瓶等日常用品，并能根據物體形狀和材質調整力度，確保穩妥拿取而不會損壞物品或失手。
傳統的機械手要么過于剛硬，難以適應不同材質的物品，要么過于柔軟，缺乏穩定性。而這款混合設計的仿生手則兼具剛性與柔性，為手部截肢者提供了更自然的抓握體驗，同時也讓機械手臂在與外界交互時更加靈活。
這項研究成果已于 3 月 5 日在《Science Advances》期刊上發表。
“我們一直希望打造一款能夠真正模擬人手運動和觸感的仿生手，讓截肢者在使用時感覺像自己的手一樣自然。”該研究的負責人、生物醫學工程師斯里拉瑪納?桑卡爾表示，“我們的目標是讓他們可以安全自如地使用這只手，與親人接觸時不必擔心力度過大。”
這款仿生手由前臂肌肉信號控制，能夠靈活調整抓握力度。
該設備結合了 3D 打印的內部骨架和橡膠狀聚合物材料，手指配備三層觸覺傳感器，模擬人類皮膚的分層結構，使其不僅能感知觸碰，還能識別物體形狀和材質。它的每個充氣軟關節都可通過前臂肌肉操控，并結合機器學習技術，提供更逼真的觸覺反饋。
實驗結果顯示，該仿生手能精準識別并拿住 15 種物品，包括柔軟或易碎的毛絨玩具、洗碗海綿，以及較硬的金屬水瓶和菠蘿等，整體操作準確率達 99.69%。在測試中，它僅用三根手指就能穩穩拿起裝滿水的塑料杯，而不會擠壓變形。
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