「氣球式」機械手臂，更柔軟、擅於抓握

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「氣球式」機械手臂，更柔軟、擅於抓握

隨著機械手臂越來愈常見，人們也逐漸發現它的侷限。剛性的傳統機械手臂很適合在製造業中穩定的生產汽車零件，但是需要輕巧或溫柔的時候，就不太適用，像是伸手幫一個病人翻身，或是摘下植株上的番茄。近期，美國普林斯頓大學的研究人員針對此一操作有了新的進展──他們 11 月 10 發表在 Nature 期刊上的研究成果，將可望協助製造出新型的「軟」機器人。

普林斯頓團隊研發了「氣泡鑄造」(Bubble Casting)方法，運用了流體力學的基本規則，來設計機器手臂「抓取」的關鍵。團隊將液態聚合物注入長條、螺旋狀或魚鰭狀的模具中，並且成功地在其中注入空氣，等到聚合物聚合成形，類似於吹氣成型、浸漬成型，成品就像是各種奇形怪狀的造形氣球。

為這些「氣球」充氣，就會造成形狀的改變，從而可以像手臂或魚鰭一樣可以彎曲、甚至是「屈指」抓握球體，使用這樣「造型氣球」的技巧，製造的機器手臂將具有相當軟性的抓握能力。軟機器人有許多潛在應用的空間，包括採收農產品、從輸送帶上抓取脆弱的物品或者提供健康照護。

與傳統固定關節的剛性機器人不同在於，軟機器人的設計材料通常具有延展性，在移動跟擴展上具有無限的可能性。整個新系統的設計，包括了將氣泡注入液態的聚合物中，在讓材料凝固，獲得的成品既能夠彎曲也能夠移動，在抓握的時候會像線圈一樣隨著物體表面些微變形。

而藉由調整「氣球」不同位置的厚薄、固化的狀況，可以決定整個設計會如何變形移動──一切都是流體力學的功勞。研究人員成功研發出了星形的「手」，可以輕輕的握住黑莓；甚至是可以隨著系統的加壓，可以一個接一個彎曲的「手指」。

氣泡鑄造的好處在於，它不用使用很複雜的製造工具，而且具有很廣泛的應用性。如果有需要的話，它可以製造的「手」從幾公尺到幾毫米都有可能。

研究仍在進行中，雖然研究人員已經看到許多應用的潛力，但要設計更複雜的「手臂」來完成更複雜的任務，仍是未來主要的研究方向。

(AddMaker)

funnytey

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