放开那柔弱的生物，让哈佛大学超级灵活柔软的“软手套”助你一臂之力

2018 年 10 月 12 日 机器人大讲堂

大家都知道，机器手是一种十分坚硬的"手"，加上本来就不是那么流畅的动作，用机械手拿东西简直就是噩梦一般，尤其是对那些在深海中的柔弱生物，小编只想说:"放下你的手，让我来!!!!"

人类的手是十分灵活，柔软的，这样我们才能实现一系列复杂，精确而又柔和的动作。但是，现有的水下研究潜艇上的机器人“手”却是非常坚硬的，经常损坏类似于水母和章鱼等的生物。

此前，哈佛大学Wyss生物启发工程研究所及其合作者就开发了一系列软机器人夹具希望更安全地处理这样易碎的海洋生物，但这些夹持装置仍由坚硬的机器人潜艇臂构成，难以在复杂的在深海环境中灵活运动。这怎么能让科学家忍受!!!!

以前的机械臂

经过漫长的改进，现在，由Wyss研究所，哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院（SEAS），巴鲁克学院和罗德岛大学（URI）的科学家们共同研究出了一套新系统，该系统使用配备无线软传感器的手套来控制机械臂。柔软的机器人“手臂”以前所未有的灵活性弯曲和移动，以抓住和采集精致的水生生物。未来，这个系统将用于创建基于潜艇的研究实验室。

软机械臂具有可互换的模块化单元，其允许臂响应于佩戴配备有无线软传感器的手套的操作人员的手部运动而弯曲和旋转。图片来源：David Gruber / Baruch学院

“这款新型软机械臂取代了目前大多数潜水器上标配备的钢铁手臂，使我们的软机器人手能够在各种环境中更轻松地与海洋生物互动，并让我们探索尚未触达海洋地带。“第一作者Brennan Phillips博士说。

手臂通过配有软传感器的手套进行无线控制，该手套由科学家佩戴，科学家通过卷曲食指来控制手臂的弯曲和旋转，从而移动手腕和手柄。这些运动转化为系统海水动力液压发动机中各种阀门的闭合指令。同时不同类型的软夹具可以连接到手臂的末端，使得机器手可以接触更多类型的海洋生物。

“目前可用的海底机器人手臂适用于石油和天然气勘探，但不适用于处理微小的海洋生物，使用传统机械臂捕获海洋商务就像用金属蟹爪拿餐巾纸一样，”共同作者David Gruber博士说，“同时手套控制系统让我们可以更直观地控制软机械臂，就像我们在SCUBA潜水时移动自己的手臂一样。”

论文作者Brennan Phillips（左）和David Gruber（右）在深海试验了一艘载人研究潜艇。他们的软机器人手臂有朝一日可以让海洋生物学家在海底水下研究实验室进行实验。

目前，这款机器人手臂和抓手系统，已经在巴西费尔南多 - 迪诺罗尼亚群岛尚未开发的深海生态系统中由一艘3人潜艇进行了现场测试。它成功地采集了玻璃海绵，海参，分枝珊瑚和自由浮动的发光生物。并且能够快速容易地更换不同的的抓手模块，以便更好地操纵机械臂捕获目标生物。“这款低功率，手套控制的软式机器人在设计时考虑了到了海洋生物学家的使用，他将能够以优于人类潜水员的方式开展超越SCUBA限制的科学研究，”罗伯特伍德说。