约翰斯・霍普金斯大学研制出“懂分寸”的机械手:可自适应调整握力

xxn 阅读:1185 2025-03-08 16:01:47 评论:0

IT之家于3月8日报道,约翰斯・霍普金斯大学的工程师们开发了一种新型的仿生手,这款手能够像真实手一样灵活地抓取如毛绒玩具、水瓶等日常物品,并且能够根据物体的形状与材质灵活调整握力,从而确保物品在抓取时既安全又不易损坏。

相比于传统机械手的刚性或柔软性不足,这款独特的仿生手具备了恰当的刚柔结合,为手部截肢者提供了更自然的抓取体验,使其在与物体接触时展现出更高的灵活性。

这项创新研究成果已于3月5日在《Science Advances》期刊上发文,详细信息请访问:点此查看

“我们一直以来的目标是设计出一种能够真实模拟人手活动与触感的仿生手,让截肢者在使用时感觉如同自然的手一样,”本研究的主导生物医学工程师斯里拉玛纳・桑卡尔表示,“我们的最终目标是让他们能够更安全、自在地使用这只手,与家人互动时不必担心施力过重。”

这款仿生手由前臂肌肉信号操控,能够灵活调节握紧力度。

该设备结合了3D打印技术的内部支架与橡胶类聚合物材料,手指内部装有三层触觉传感器,模拟人类皮肤的层次结构,不仅能够感知接触,还能识别物体的形状与材质。每一个充气软关节都由前臂肌肉控制,结合先进的机器学习技术,实现了更真实的触觉反馈。

实验结果显示,该仿生手能够精确识别并成功抓握15种物品,包括毛绒玩具、洗碗海绵、硬质金属水瓶及菠萝等,整体操作的准确率高达99.69%。在测试中,该手仅用三根手指便能够稳定地拿起装满水的塑料杯,完全避免了因用力过大而导致的变形。

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