自适应机器人结合混合静电和壁虎启发抓握垫，以最省力的方式操纵笨重，不光滑的项目

斯坦福仿生和灵巧操作实验室(BDML)的学者们最近发表了他们的研究成果，他们研发了一种静电和壁虎灵感混合的抓握垫，用于操作笨重、不光滑的物品。该夹持垫极大地增加了机器人与物体的真实接触面积和粘附力，特别是那些非光滑表面的物体，并帮助机器人以较低的内力搬运重物，拓宽了其在零售和家居环境中的应用。

混合夹持垫的能力已经通过使用Flexiv的自适应机器人rizon4进行的操作实验进行了充分的测试。

下面的内容是总结和授权混合静电和壁虎启发抓垫操纵笨重，非光滑的项目，发表于斯坦福研究小组的智能材料和结构。

挠性、多用途的夹持工具一直是机器人相关研究领域的热点，其中的吸力夹持器、静电夹持器、壁虎式粘着夹持器等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大件物品，如杂货袋和硬纸板箱。由于并非所有这些物品都有手柄，而且有些物品很重，容易变形或被压碎，所以人们通常试图用手指缠绕底部的角落来抓住或握住它们，这需要精细的挤压力控制。此外，像硬纸板这样的物品表面很粗糙，对夹持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技术和壁虎启发的干胶结合起来，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顺应宏观表面起伏的顺应性泡沫。

试验结果表明，该复合夹持垫在物体上的接触面积比单一材料工艺铸造的特征更大，附着力提高7倍，在粗糙表面也能起到很好的作用；此外，它产生更高的胶粘剂剪切应力值比夹具与以前的胶粘剂，协助机器人提出各种笨重的项目与低内力相比，他们的重量。

自适应机器人Rizon具有精细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剂夹持器试验。在人-机协同抓取过程中，机器人施加的内力可以随着电压的增大而减小2倍，从0V时的2.25N减小到1N(测得的力的分辨率为0.05N);在机器人-机器人协作抓取过程中，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，它被证明是足够灵活的，可以举起或携带各种沉重的、笨重的、不光滑的物品。

研究小组说，未来的工作将集中在实际应用中混合胶粘剂的耐久性上。作为一家通用机器人公司，开发和应用最受人类启发的机器人技术和人工智能技术，Flexiv坚持先进技术的重要性，致力于研发和商业化，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

A。k。Han, A。Hajj-Ahmad, A。和c。r。Cutkosky，“混合静电和壁虎启发抓握垫操纵笨重，不光滑的项目，”智能材料与结构(2020)