中国研究者开发“豆荚”仿生机械手,开启抓取新纪元

Theaiinsider

中国研究人员公布了一款突破性的机器人抓手,其灵感来源于自然界,特别模仿了豆荚释放种子的精巧机制。这项创新设计有望为机器提供更高效、更具适应性的物体抓取和保持方式,标志着软体机器人领域的一项重大进展。

该项目获得了中国国家自然科学基金委员会(NSFC)和多项博士后基金的鼎力支持,这凸显了中国在促进基础研究和提升国家创新能力方面的持续承诺。国家自然科学基金委是中国基础科学研究的主要资助来源,积极支持有前途的年轻研究人员。

这款新型抓手是生物启发机器人这一全球新兴趋势的一部分,该领域旨在复制生物系统中优雅的解决方案,以克服复杂的工程挑战。与传统的刚性抓手不同,这款受豆荚启发的设备利用了柔韧性和适应性原理,能够更轻柔、更牢固地处理各种物体。其核心创新在于能够模仿豆荚自然、受控的开合,从而实现精确操作。虽然这款特定抓手的具体机械细节仍在探索中,但类似的生物启发设计通常利用可变形材料和巧妙的驱动方法来实现其自适应抓取。

这项发展的影响是深远的。除了制造业和物流等初始领域(其中增强的抓取精度可以简化装配线和优化仓库操作)之外,该技术在精密应用方面也具有巨大潜力。在农业领域,它可以彻底改变对易碎农产品(从水果、蔬菜到单个种子)的处理方式,最大限度地减少采摘和播种过程中的损坏。例如,自动化种子处理对于大规模发芽项目至关重要,可以节省大量时间和劳动力。这与农业机器人领域的最新进展相符,例如中国于2025年8月开发的AI驱动育种机器人GEAIR,旨在通过自动化授粉和种子生产来提高作物产量。

生物启发机器人更广泛的背景展示了全球向更直观、更具弹性的机器人系统发展的趋势。中国研究人员一直走在这一运动的前沿,此前曾开发出受脱水百香果独特表面纹理启发用于抓取小物件的抓手,甚至模仿海葵的捕食机制来创建适应性强且经济高效的机械臂。在国际上,GRIP-tape等创新(一种受卷尺启发且适用于精密农产品的软体机器人抓手)进一步强调了该行业对自然启发解决方案的关注。

随着生物启发机器人市场持续快速扩张,预计未来几年将显著增长,像模仿豆荚的抓手这样的突破性进展,凸显了借鉴自然实现技术变革的强大力量。中国研究人员的这项最新发展有望开启机器人灵巧性的新时代,使机器能够以前所未有的轻柔和高效与周围世界互动。