如果你想在机器人世界末日中幸存下来 ， 那就关好门吧!尽管机器人在精度、速度、一致性方面表现出色 ， 但它们在操纵门把手等基本任务方面的表现却依然糟糕 。 部分问题在于 ， 它们必须在为人类而建、为人类之手而设计的世界中穿行 。 而这些手堪称是自然界中最复杂的结构 。
不过 ， 比萨大学(University of Pisa)和意大利理工学院(Italian Institute of Technology)的研究人员已经开发出一种极其简单、但功能惊人的机器人手 ， 名为SoftHand 2 ， 它只用两个马达就能支持工作 。 相比之下 ， 虽然Shadow Dexterous Hand功能更加强大 ， 但它需要20个马达 。 SoftHand还承诺 ， 它将帮助机器人以低廉价格占领市场 。
和其他机器人手一样 ， SoftHand使用“肌腱”(也就是电缆)来拉手指,但它的排列方式完全不同 。 SoftHand只使用一根穿过每个手指滑轮的电缆 ， 而不是将一堆电缆连接到每个手指上 。 虽然新的设计会降低机械手的灵活性 ， 但同时也降低了成本和耗电量 。 这已经很不多 ， 毕竟还没有一种技术能制造出适合所有机器人的机械手 。 更复杂的机器人手无疑会在某些用例中占有一席之地 ， 比如SoftHand 。
为了创造出这只灵巧而简单的机器人手 ， 研究人员最初只造了更简单的SoftHand ， 它只有一个马达 。 帮助开发该系统的机器人专家科西莫?德拉-桑迪纳(Cosimo Della Santina)说:“这个想法的灵感是 ， 当你启动马达时 ， 肌腱的长度就会收缩 ， 这样你就会迫使手闭合 。 ”
由于关节有弹性 ， 肌腱和手指再次展开就会成为平坦的手掌 。 如果你想握住一个球 ， 它的效果很好 。 但由于手指或多或少是一致运动的 ， 精细操作是不可能的 。 通过增加一个马达 ， SoftHand 2显著提高了灵巧度 。 看看下面的图片 。 肌腱的每一端(仍然蜿蜒穿过所有的手指)都连接在手腕的两个马达之一上 。 如果你把马达往同一个方向移动 ， 肌腱就会收缩 ， 你就会看到最上面一行的手势——A、B、C和D 。 同样的动作也适合于原始SoftHand 。
但是把马达往相反的方向运行 ， 会有更复杂的事情出现 ， 比如E、F、G和H中的场景 。 在这种情况下 ， 一个马达放出肌腱 ， 而另一个旋转肌腱 。 德拉-桑迪纳称：“如果你的肌腱在很多滑轮中运动 ， 肌腱的张力就不是恒定的 。 ”
【这款灵巧的机器人手 想要以低廉的价格占领市场】如果一个马达在拉 ， 肌腱末端的拉力会更高 。 如果另一个马达在放肌腱 ， 那一端的张力就会降低 。 通过这种方式利用张力 ， SoftHand比一般的机械手需要更少的电缆 ， 但仍然可以让所有的手指摆动 。
看一看下面的图 ， 你会发现一个额外的马达所带来的不同 。 左边有一个马达 ， 右边有两个 。 前一种蛮力迫使它把所有手指都压在球上 。 不过 ， 由于肌腱张力的差异 ， 后者可以更从容地捏住球 。
虽然SoftHand只用两个马达工作 ， 但它可以完成一系列令人印象深刻的动作 。 它可以伸出食指去打开工具箱 ， 或者从桌子上滑下一张纸 。 它甚至可以拧开一个罐子 。 所有这些设计意味着它相对便宜 ， 因为更多马达意味着成本更高 。
卡内基梅隆大学研究机器人操作的机器人专家莱雷尔?平托(Lerrel Pinto)说:“要让机器人学习并做些很酷的事情 ， 我们需要廉价、可靠和复杂的系统 。 我认为它们的手达到了这种平衡 ， 但真正的测试是其他研究人员是否找到了它的用途 。 它能用于自主学习吗？它是可靠的吗？可以完成数千次抓取？这些问题仍然没有答案 。 ”
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