软刚性的机器人手指包含强大的传感器，只需一次抓取即可准确识别物体。图片来源：麻省理工学院

受人类手指的启发，美国麻省理工学院研究人员开发了一种机器人手，它使用高分辨率的触摸感应在抓取物体一次后即可准确识别物体。这项研究在3日至7日于新加坡举行的RoboSoft会议上发表。

此次制造的机器人手指，其刚性骨架包裹在柔软的外层中，在其透明的“皮肤”下集成了多个高分辨率传感器。传感器使用摄像头和LED收集有关物体形状的视觉信息，沿手指的整个长度提供连续感应，每个手指同时捕获物体多个部分的丰富数据。

利用这种设计，研究人员用两根手指以Y形排列，第三根手指作为相对的拇指，构建了一只机器人手。这个三指机器人手只需一次抓取即可识别物体，准确率约为85%。刚性的骨架使手指足够强壮，可拿起钻头等重物，而柔软的皮肤使它们能够安全地抓住空水瓶等柔韧的物品，而不会压碎它。

每个手指的内骨骼，都包含一对详细的触摸传感器，嵌入透明皮肤下方的顶部和中部。传感器由摄像头和彩色LED组成，当手指抓住物体，彩色LED从内部照亮皮肤时，相机会捕获图像。团队为此训练了一个机器学习模型，使用原始相机图像数据识别物体。当抓住一个物体时，它会捕获图像，并将这些图像发送到机器学习算法。

研究人员表示，拥有柔性元素和刚性元素在任何“手”上都非常重要，但能够在非常大的区域执行出色的传感也非常重要，特别是当需要它执行非常复杂的操作任务时。研究人员还将模具设计成弯曲的形状，因此机器人手指在休息时略微弯曲，就像真正人类手指一样。

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手，一种人类特有的器官，是漫长进化史的完美造物。它如此灵敏，又如此实用。它能攀爬，能抓握，能使用工具，还能传情达意。我们能看到，很多机械手都在模仿人类手部结构，但它们要么过于笨拙，要么过于刚硬。正如文中的研究人员所说，好的机械手应该“刚柔并济”，才能真正接近人类之手。而且，它理应在某些方面胜过人类。正如此次介绍的手，除了恰到好处的柔韧，它还搭载有触摸传感器，能够捕获所握对象的丰富数据，从而正确进行识别和处理。

（科技日报记者 张梦然）