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
Mar 10, 2025 来源：- 作者：-
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。
“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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