可提起蛋黄的“剪纸”机器人抓手面世

科技日报北京1月27日电 （记者张梦然）据最新一期《自然·通讯》杂志报道，美国北卡罗来纳州立大学工程研究人员展示了一种新型机器人抓手，它极其灵活精确，能够提起柔弱的蛋黄而不破坏它，且其精确度足以举起一根头发。这一成果适用于柔性机器人和生物医学技术。

这种新型抓手借鉴了剪纸艺术，包括切割和二维（2D）折叠的方式，最后形成三维（3D）形状。具体来说，研究人员开发了一种新技术，通过在大部分材料上切割平行狭缝，使用剪纸将2D片材转换为弯曲的3D结构。3D结构的最终形状在很大程度上取决于材料的外边界。例如，具有圆形边界的2D材料将形成球形3D形状。

研究人员表示：“我们定义并展示了一个允许用户向后工作的模型。如果用户知道他们需要什么样的弯曲3D结构，就可以用这种方法来确定他们在2D材料中所用的狭缝的边界形状和图案。通过控制材料被推或拉的方向，可对最终结构进行额外的控制。”

新技术比以前将2D材料转换为弯曲3D结构的技术要简单得多，它允许设计师从2D材料创建各种定制结构。

研究人员制造的新型抓手能够抓取和提升蛋黄、人类头发等物体，体现了该项技术的实用性。

研究人员表示，“传统的抓手牢牢抓住物体，它们通过向物体施加压力来抓取物体。当试图抓住易碎的物体（例如蛋黄）时，可能会造成问题。但我们的抓手本质上是围绕一个物体，然后将其举起，类似于将双手抱在一个物体上的方式。这使我们能够在不牺牲精度的情况下‘抓握’和移动精细的物体”。

研究人员还在探索如何使用这种技术来制造对人体膝盖加温的设备，这具有潜在的治疗应用价值。