中国科学技术大学研发新型机器人技术

中国科学技术大学创新开发多孔磁性软体抓手：为机器人抓取开启新篇章

IT之家讯，在科技创新不断推动时代发展的今天，中国科学技术大学再次展现了其在科技前沿领域的强大实力。
该校科研团队成功研发出了一种新型的多孔磁性软体抓手（PMSG），通过将柔性材料与磁性科技完美结合，为机器人抓取带来了前所未有的新可能。
相关成果已于8月底发表在权威学术期刊《先进材料》上。

一、背景与现状

在众多的工业生产、科研实验以及日常生活场景中，机器人的抓取任务具有极其重要的应用价值。
传统刚性机器人在执行抓取任务时，尤其是在面对柔弱生物体或脆弱物品时，往往显得力不从心。
它们的末端抓手虽然强大精准，但在面对像蒲公英、去壳生蛋等脆弱目标时，硬邦邦的金属手指容易施力过猛，造成不可挽回的损伤。
因此，开发一种能够适应各种形状、大小以及材质的物品，同时又能保证抓取精度和效率的软体抓手显得尤为重要。

二、科研团队与成果

中国科学技术大学的李木军教授团队在软体抓手的基础上更进一步，成功开发出了多孔磁性软体抓手（PMSG）。
这种创新性抓手结合柔软与磁性，具有操作灵活、反应迅速的特点，并且对生物体安全。
这一技术的出现，特别适合用来精细处理那些脆弱的生物体。

三、技术原理与特点

传统磁性抓手在提升抓取力方面面临一个挑战：增加磁粉可以提高抓力，但同时也会使抓手变硬。
这种硬度的增加往往导致抓手无法适应不同形状的物体，降低了其适应性和抓取效率。
为了解决这一问题，李木军教授团队采用了一种创新的方法。

他们使用碳酸氢铵作为造孔剂，与磁性硅胶混合。
在加热过程中，碳酸氢铵分解，形成无数微小的孔隙。
这些孔隙不仅保持了抓手的高磁粉含量，还赋予了其优异的柔软性。
内部的孔隙能够吸收高速抓取时产生的冲击能量，使得抓手以更轻柔的方式抓取物体，减少了对脆弱物品的损害风险。
表面的多孔结构还增加了抓手与物体接触时的摩擦力，进一步提高了抓取的稳定性和可靠性。

四、多孔磁性软体抓手的应用

研究团队还进一步开发了可远程操作的多孔磁性软体抓手，克服了传统磁驱动抓手对大型电磁场线圈的依赖，更有利于与移动平台相结合。
所设计的抓手能够与移动机器人集成，实现对小鸡的温和抓取与定点移动。
该抓手还能与无人机集成，可以捕获水中的小鱼，并迅速地将它们进行远距离的安全转移。

五、实例展示

1. 抓取薄板和细线：多孔磁性软体抓手能够轻松应对细小物品，如薄板、细线的抓取任务，显示出其卓越的灵活性和精确性。
2. 抓取鱼和蒲公英：与传统的刚性抓手相比，该抓手能够轻柔地抓取鱼和蒲公英等脆弱物品，避免造成损伤。
3. 抓取去壳生蛋：去壳生蛋非常脆弱，多孔磁性软体抓手以轻柔的方式将其抓取，有效避免破碎。
4. 安全移取斑马鱼卵：研究团队成功利用该抓手安全地移取了斑马鱼卵，证明了其在精细操作领域的应用潜力。

六、展望

多孔磁性软体抓手作为一项创新技术，其未来的应用场景非常广泛。
在医疗、农业、渔业、航空航天等领域，都有着广泛的应用前景。
随着技术的不断进步和完善，多孔磁性软体抓手将在更多领域发挥重要作用，为人们的生活和工作带来更多便利。

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中国科学技术大学开发的多孔磁性软体抓手为机器人抓取领域开启了新篇章。
这一技术的成功研发将有望推动机器人在更多领域的应用和发展。

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