软机器人手出世，不仅能抓取物体，还能感知物体形状和纹理

康奈尔大学的研究者们开发出一只与人手触觉非常接近的软机器人手，它不仅可以握住精细物体，还可以感知所接触物体的形状和纹理。

这款机器人手有着敏感的触觉，可以从一堆西红柿中分辨出最成熟的那个。

在不断发展的软机器人技术领域，这只机器手的发明是一个跨越式发展。软机器人技术已经用于仓库，来处理食品或其它产品。柔软机器人手前景广阔，可以用于假肢领域，还可以用来制造接触人或脆弱物体的机器人以及狭小空间作业机器人。

传统机器人用来抓取物体的“手”通常是由坚硬部件构成，需要用马达来控制关节进行操作。在过去，要使一个机器人手感知到物体，这个手必须由导电物质制成，比如金属。而现在，只需要能够传导光线的材料就可以。赵慧婵是康奈尔大学机械工程在读博士，是软机器人手研究论文的第一作者，该论文已在本月发表至《科学机器人》期刊。

她说：“人手不使用马达来控制关节，人手是柔软的，手表面和内部有很多传感器······软机器人使制造与人手相似的机器手成为可能。”

想象一个手形气球，气球中的光信号呈弯曲状流过波导管，这些波导管就是手指内部携带信号波的管道。当手接触物体时，波导管弯曲，使光信号发生变化。这个变化会给机器人所接触物体的数据。

Joshua Lessing说：“这一领域有着巨大的未填补的需求。”他是Soft Robotics公司的研发主任，该公司早已使用软机器人来制造产品，所制造的软夹持器在工厂得到应用，用来分类并打包食物如西红柿或者烤制品，还用来处理人们在网上订购的产品。

意大利的研究者正使用软机器人开发更好的、可以在人体内部游走的内窥镜，一种可以帮助老年人洗澡的软手臂，以及一种早产儿声带和肺的实体模型，这些模型可用于医生培训。

康奈尔大学机械和航空航天工程助理教授Robert Shepherd表明，这款机器人手是导光的，这意味着可以用更便宜的材料制成，那么对失去手臂的人来说，他们就可以佩戴更便宜且有触摸感的假肢。赵慧婵估计这个机器人手成本可在50美元以下—大量生产的话，会低得多。但是，需要添加一个电池和压缩槽，使压缩空气能够控制机器人手，这可能会需要更多钱。然而Robert Shepherd表示这已经是同类产品中价格最低的了。

麻省理工学院的电气工程与计算机科学教授Daniela Rus表明，软机器人需要更多能量来维持自身形状，这就是软机器人手所面临的挑战。

Daniela说：“把你的手臂自然下垂到椅子的一边，使其摇晃地悬挂在那里，这就是处于非工作状态的软机器人手。”但是如果你想移动软机器人手臂使其保持手上指的姿势，这就需要能量来产生并保持这个形状。

另一个较大的挑战就是如何将机器人手连接到人类大脑，以便更加自然地操作。这项工作已在进行当中，在硬性修复领域已经取得突破。

国防高级研究计划局最近开发了一个假肢手，这个假肢手直接与一名瘫痪患者的大脑相连接，这使得该名患者能够再次“感受”到物体。

Science Robotics 杂志上的另一篇文章描述了一个手-脑界面，该界面可以使6个截瘫患者再次移动手，如拿水杯，握叉子，吃薯片。

康奈尔大学的软机器人手还未与大脑直接连接，但它会让电脑感受人可能会感受到的东西。Shepherd说，软机器人手团队正在寻找合作者，以便将机器人手与人体相结合进行测试，以改善其性能。