由中山大學(xué)張錦繡教授、吳嘉寧副教授與華中科技大學(xué)吳志剛教授組成的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，近日在機(jī)器人抓持技術(shù)領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破。該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的剛?cè)狁詈匣旌隙嗄Ｊ阶ナ郑℉MG）通過集成捏合、吸附兩種操作模式，結(jié)合軟硬復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，顯著提升了機(jī)器人抓取的適應(yīng)性與多樣性。

研究團(tuán)隊(duì)從生物仿生學(xué)中獲取靈感，以象鼻的柔性操作與人手指的剛?cè)狁詈咸匦詾樵?，開發(fā)出具備四種操作模式的抓持裝置。其中輕柔捏合模式通過柔性驅(qū)動實(shí)現(xiàn)，可穩(wěn)定抓取重量僅0.2克的羽毛或薯片等易碎物品；強(qiáng)力捏合模式則能輸出足夠力量，精準(zhǔn)抓取10公斤重的金屬啞鈴。純吸附模式專為大型物體設(shè)計(jì)，成功完成直徑0.55米瑜伽球的搬運(yùn)任務(wù)?；旌夏Ｊ酵ㄟ^抓吸協(xié)同，在復(fù)雜場景中展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢——實(shí)驗(yàn)顯示，該模式可依次完成食材抓取、薄片吸附和鍋具倒扣等連續(xù)操作。

技術(shù)突破體現(xiàn)在多模態(tài)協(xié)同機(jī)制的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。研究人員將剛性結(jié)構(gòu)的負(fù)載能力與柔性材料的適應(yīng)性相結(jié)合，使抓手既能承受高強(qiáng)度作業(yè)，又能處理精密任務(wù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該裝置在動態(tài)加速環(huán)境下仍保持93.3%的抓取成功率，水下作業(yè)深度可達(dá)10米，已具備收集海洋垃圾、抓取海參等實(shí)際應(yīng)用能力。

相較于傳統(tǒng)抓持設(shè)備，HMG的核心優(yōu)勢在于場景適應(yīng)能力。在工業(yè)裝配領(lǐng)域，剛性模式可滿足高精度定位需求；在物流搬運(yùn)中，吸附模式能高效處理大型物件；醫(yī)療場景下，柔性模式可避免對脆弱組織的損傷。特別在無人潛航器回收方面，該技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)全自主操作，擺脫對人工干預(yù)的依賴，且不受惡劣天氣影響。

目前，研究團(tuán)隊(duì)已與海洋石油集團(tuán)、水上巡檢部門等單位展開合作，將技術(shù)應(yīng)用于水域漂浮物打撈和沉積物清理項(xiàng)目。在航天領(lǐng)域，衛(wèi)星維修所需的螺絲擰緊、器件連接等精密操作，以及微流星撞擊修復(fù)等任務(wù)，都成為該技術(shù)的潛在應(yīng)用方向。

針對后續(xù)研發(fā)，團(tuán)隊(duì)制定了雙軌推進(jìn)計(jì)劃。一方面將HMG集成至兩棲無人機(jī)，開展跨介質(zhì)場景的實(shí)測驗(yàn)證，重點(diǎn)解決輕量化設(shè)計(jì)與響應(yīng)速度優(yōu)化問題；另一方面持續(xù)探索新型抓持結(jié)構(gòu)，開發(fā)更具創(chuàng)新性的操作模式。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《IEEE機(jī)器人學(xué)匯刊》，論文詳細(xì)闡述了軟硬復(fù)合結(jié)構(gòu)與多模態(tài)協(xié)同的設(shè)計(jì)原理。