中山大學與華中科技大學聯合團隊近日取得重要科研進展，成功研發出一種名為混合多模式抓手（HMG，Hybrid Multi-mode Gripper）的智能抓取裝置。該裝置融合了剛柔耦合結構與捏吸雙功能，通過多模式協同操作顯著提升了機器人抓取的適應性與多樣性，為跨場景應用提供了創新解決方案。
研究團隊從生物仿生學角度切入，以象鼻的靈活抓取能力為靈感，結合人手指的剛柔耦合特性，設計出這款具備四種操作模式的抓手。通過柔性驅動實現的輕柔捏合模式可抓取重量僅0.2克的羽毛或薯片等易碎物品；剛性模式則能輸出高負載力，精準操控10公斤重的金屬啞鈴；純吸附模式適用于搬運直徑達0.55米的大型瑜伽球；混合模式通過抓吸協同，在復雜場景中展現出獨特優勢。例如在模擬煲湯任務中，該裝置可先用輕柔模式抓取食材，切換吸附模式處理薄片狀物體，最后以大力捏合模式完成鍋具傾倒動作。
實驗數據顯示，HMG在動態高速環境下仍能穩定抓取不規則物體，通用性抓取準確率達93.3%。其水下作業能力尤為突出，可在10米深度完成海洋垃圾收集、海參抓取等任務。研究團隊特別指出，該裝置有望實現無人潛航器的自主回收，突破傳統人工操作受天氣限制的瓶頸。在工業領域，HMG已與中國海洋石油集團等單位合作，應用于珠江水域漂浮物打撈項目。
當前研發團隊正推進兩項重點工作：一是將HMG集成至兩棲無人機，開展跨介質場景實驗，重點解決輕量化設計與響應速度優化問題；二是探索新型抓取結構，開發更具創新性的操作模式。相關研究成果已發表于《IEEE Transactions on Robotics》，論文詳細闡述了裝置的設計原理與多場景驗證數據，為機器人抓取技術提供了重要參考。
該裝置的突破性在于打破了傳統抓手在負載能力與操作精度間的矛盾，通過剛柔耦合結構實現性能平衡。其多模式協同設計不僅拓展了應用場景，更在醫療手術、航天器維護等精密操作領域展現出潛在價值。隨著工業化合作的深入，這項技術有望加速推動智能制造與智能裝備領域的變革。
