人类的手在操纵一系列物体方面非常熟练。我们可以拿起鸡蛋或草莓而不会砸碎它。我们可以敲钉子。

允许我们执行各种任务的一个特征是能够改变我们抓地力的坚定性，布法罗大学的工程师开发了一种双手机器人手，分享这种特性。

机器人手的设计使其能够在碰撞期间从冲击中吸收能量。这可以防止机器人手中的任何东西断裂，并且还可以使人们更安全地在机器附近工作。

布法罗大学工程与应用科学学院机械与航空航天工程副教授Ehsan Esfahani博士说，这种夹钳将是人类与机器人在汽车、电子包装和其他行业装配线上合作的宝贵财富。

“我们的机器人抓手模仿了人类的手调整握把硬度的能力。这些夹持器是为与人一起工作的协作机器人设计的，”埃斯法哈尼说。“它们会成为帮手，所以它们需要安全，而可变刚度抓手有助于实现这一目标。”

9月10日发表在IEEE工业电子学报(IEEE Transactions on Industrial Electronics)网站上的一项新研究强调了该设备的安全设计，包括通过实验展示夹持器的减震功能如何防止意大利面条在碰撞中折断。

磁铁给这个机器人一个柔软的触感

埃斯法哈尼解释说，磁铁是机器人钳子通用性背后的秘密。

不是有两个手指固定在一个地方，每个钳子的手指都有一个磁性底座，位于两个钕磁铁之间，磁铁会排斥或推动手指。

磁铁之间的气隙就像弹簧一样，当手拿起一个物体或与外力碰撞时，就会产生一点推力。手柄的刚度也可以通过增加或减少磁铁之间的空间来调整。

在这篇新论文中，埃斯法哈尼和前布法罗大学机械和航空航天工程博士候选人阿米尔侯赛因·梅马尔(Amirhossein Memar)报告了这些安全特性。

在一组测试中，工程师们将一根短的意大利面纵向放在机械手的手指之间。当夹持器撞向固定物体时，该装置会检测到施加的外力，从而导致磁铁调整它们的位置，暂时降低握把的硬度，让夹持器吸收碰撞产生的部分能量。

最终的结果吗?意大利面棍完好无损。

发展的下一步

埃斯法哈尼指出，他的团队正在开发的夹持器可以连接到已经在许多设施中使用的商用机器人手臂上。这可能会降低为有意提高现有机器安全性和性能的公司调整该技术的成本。

埃斯法哈尼正在成立一家初创公司，将夹持器商业化，并从UB获得技术许可。

他的团队已经从布法罗基金(Buffalo Fund: Accelerator)获得5.5万美元，用于进一步开发机械手。该基金由布法罗大学管理的创新中心(Innovation Hub)资助，并得到了帝国州立开发公司(Empire State Development)的支持。除了改进目前的夹具设计，该团队还可能探索一些进步，比如添加第三根手指。