自适应机器人结合混合静电和壁虎式抓握垫，以最省力的方式操作笨重、不光滑的物品

斯坦福大学仿仿学和灵巧操作实验室(BDML)的学者们最近发表了他们的研究和开发的一种混合静电和壁虎灵感的抓取垫，用于操作庞大的，非光滑的物品。抓握垫极大地增加了物体的实际接触面积和粘附力，特别是那些表面不光滑的物体，并帮助机器人以较低的内力搬运重物，扩大了在零售和家庭环境中的应用。

混合夹持垫的能力已通过使用Flexiv的自适应机器人Rizon 4进行的操纵实验进行了全面测试。

以下内容是摘录和授权的混合静电和壁虎灵感的抓握垫，用于操作笨重、不光滑的物品，发表于斯坦福研究小组的智能材料和结构。

柔性多功能夹持工具的研究一直是机器人领域的研究热点，其中吸力夹持器、静电夹持器、壁虎式粘性夹持器等研究成果得到了广泛的应用。它们不适合小型机器人在家庭和零售环境下处理笨重的物品，如杂货袋和硬纸板箱。由于并不是所有的这些物品都配有手柄，而且有些物品比较重，容易变形或被压碎，所以人们通常会用手指绕着底部的角落来抓取或握住它们，这需要精细的挤压力控制。此外，像硬纸板这样的物品表面粗糙，对夹紧工具的附着力要求很高。

为了打破现有计划的限制，BDML的研究人员将静电夹持器和壁虎启发的干粘合剂技术结合起来，制造出一种混合型夹持垫。该衬垫主要由三部分组成：由PDMS层和CCTO掺杂硅橡胶组成的生物材料粘合剂，由电极和BOPP膜组成的电粘合衬垫，以及有助于符合宏观表面起伏的柔顺泡沫。

测试表明，与单一材料工艺铸造的特征相比，混合夹持垫在物体上的接触面积更大，附着力高7倍，在粗糙表面上也能很好地工作；此外，它产生的粘接剂剪切应力值比以前使用粘接剂的夹持器更高，有助于机器人以较轻的内力提升各种笨重物品。

自适应机器人Rizon具有良好的力控制能力和双臂协作能力，用于不同情况下的混合粘接夹持器试验。在人-机器人协同抓取过程中，机器人施加的内力随电压可减小2倍，从0V时的2.25N减小到1N(测力分辨率为0.05N);在机器人-机器人协同抓取过程中，Rizon 4以较低的内力抓取各种物体(如纸箱、塑料箱、足球、不锈钢水瓶等)，同时证明它的全能能力足以举起或携带各种沉重、笨重、不光滑的物品。

研究小组表示，未来的工作将集中在实际应用中混合粘合剂的耐久性上。作为一家通用机器人公司，开发和应用最佳的人类启发机器人和人工智能技术，Flexiv坚持先进技术的重要性，并致力于其研发和商业化，最终实现以人为中心的技术使人们的工作和生活更具创造性和乐趣的愿景。

参考

Han, a.k.， Hajj-Ahmad, A.和Cutkosky, m.r.，“混合静电和壁虎式抓握垫，用于操作笨重、不光滑的物品，”智能材料与结构(2020)