来源：科技日报 文中视频及图片均来自《自然·通讯》

转载：直观学机械   

        要力气时可以捏扁罐头，要精细时可以拿起小镊子，拥有这般“男友力”的其实是一支机械手。

        据英国《自然·通讯》杂志14日发表的一项研究，韩国科学家团队报告了一种集成了响应式运动、传感并拥有高度灵活性所需所有组件的机械手。这种机械手可以安装到现有商业机械手臂上，执行从抓握鸡蛋到使用剪刀和镊子等各种各样的任务。

        人体全部206块骨骼中，有54块在手上，相当于骨骼总数的四分之一，而驱动这些骨骼的手部肌肉结构也极其复杂。正因如此，人类手的运动看似平常，却涉及相当高的灵巧水平，从精细物体的抓取到繁复工具的操作，人手能执行多种任务。而解释人手极其复杂的功能，迄今为止仍然是一个尚未解决的挑战。

        机器人的手与人类的手有着相似的功能，因此在执行任务时也可以具有很高的灵活性。实际应用中，机械手有执行跨度很大的任务的潜力。但是，开发没有额外驱动部件使之移动，并保持高度灵活性或以适当力量抓取的能力的机械手，是一个巨大挑战。

“ILDA”概览图。

        韩国亚洲大学科学家团队此次开发的这种灵活的机械手，称为“ILDA”（集成连接驱动的灵活拟人）。这只手由20个关节组成，允许15度自由移动，指尖力34牛顿，总重不到1.1公斤，体积小巧（218毫米），有触觉传感能力。

        研究人员表示，“ILDA”的所有组件都集成到了手上，这意味着它可以无须额外部件（如前臂）就能连接到现有的机械臂上。而一系列实验表明，这只手可以拿起各种形状的物体，强力抓握可压扁罐头，或精细抓握住一个鸡蛋。这只手还可以用剪刀裁纸以及用镊子拿起小物体。

机械手指运动结构。

        轻轻拿起一颗鸡蛋，既不会用力过度捏爆它，也不会力道过轻把它摔地上，对人类来说是与生俱来的本领，对机器人来说却是个大挑战。“ILDA”成功做到了这一点，表明该机械手在触觉传感、反馈机制、精细操作等方面有了巨大进步。

ILDA手的各种动作。来源：Kimet al.

        我们常说机器“笨拙”，就是因为机器手干不了太过精细的活。你可以给它们设定程序，让它们写字画画，但自如抓握，控制力道，依然还是欠点火候。人手是精妙的工具，因为它有复杂的结构。从手臂到手肘到手掌再到手指，骨头，肌肉，肌腱，互相关联，彼此协作。要把这一切搬到机器手上可就太难了——体积不能太大，传感器得足够多，结构也要够灵活……心有猛虎，细嗅蔷薇，说来容易，让机器办到，则是对人类的一大考验。不过，现在看来，人类又完成了一项挑战。

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAxODA0Mzk1NA==&mid=2650847281&idx=2&sn=6c6535e5f8f668b2d24b469a848317b9&chksm=80285d6cb75fd47abf74af3f8aa77a954a4a3a051fdcc6c5928bf7074b4e1c31b5ce1cbab9b6&mpshare=1&scene=1&srcid=1217U80dNmzDNr3vtW3Fks1F&sharer_sharetime=1639699916597&sharer_shareid=0e5ee6025d471aaa82015ce5a28fd3d4#rd