机械人手夹使用磁铁来吸收冲击

原型手夹抓着一个鸡蛋   道格拉斯·勒维尔/布法罗大学

除了少数例外，机器人手爪并不以触感柔软而闻名，因此它们通常不能被信任用于精密物品。然而，由于布法罗大学的科学家开发了一种减震夹持器，这种情况可能即将改变。

由埃桑·伊斯法哈尼副教授领导的一个团队发明，这种实验性的新型手爪包含两个电动手指，它们沿着一条轨道彼此滑动或远离。每个手指都安装在一个磁性底座上，该底座位于两个相互排斥的钕磁铁之间，钕磁铁推动手指。两块磁铁实际上都没有接触底座，因此底座的每一侧和相应的磁铁之间都有一个气隙——这个气隙起到了减震弹簧的作用。

当两个手指靠在一起抓住它们之间的物体时，每一个手指两侧的磁铁都相对靠近其底座，通过推动手指使其牢牢固定。这就是说，仍然有一点气隙，允许手指在抱着易碎物品时有所“给予”。


夹持器设计用于第三方机械臂   道格拉斯·勒维尔/布法罗大学

随着物品随后被提起和移动（通过夹持器连接的机械臂），夹持器总是有可能意外撞到障碍物上。如果发生这种情况，一个集成的传感器会检测到撞击，并通过将磁铁移离手指的距离来立即做出响应。这减少了排斥力，允许两个手指通过相对于抓取器的其余部分暂时滑动来吸收冲击。

一旦障碍物被清除，磁铁被移回原位，将手指推回到原来的位置。作为一个额外的好处，该系统不仅可以保护正在搬运的物品，还可以防止工厂工人被工业机器人伤害。

伊斯法哈尼说：“这些手爪是为与人合作的协作机器人设计的。”。“它们将成为帮手，所以它们需要安全，可变刚度夹持器有助于实现这一目标。”

资料来源：布法罗大学