【新安晚报】刚柔合一“机器人手”能抓起豆腐

  近日，中国科学技术大学机器人实验室主任、计算机学院教授陈小平团队自主研发出特别灵巧的“机器人手”——高性能低成本柔性手爪。该“机器人手”拥有“刚柔合一”的新技术，能抓取豆腐、书籍、玻璃杯、纸片、笔、水桶、茶叶盒等，不仅灵巧，成本还很低，技术达到国际领先水平。据悉，未来两年中国科大将把高性能低成本柔性手爪运用到智能服务机器人“可佳”身上，以后或将走进敬老院、工厂，为人们提供细致贴心的服务。

  昨日，新安晚报、安徽网、大皖客户端记者在中国科大计算机学院见到了这款高性能低成本柔性手爪。它特别灵巧，能抓取积木、苹果、碗、玻璃杯、胶带、蛋糕、豆腐等物。此外，它的抓取方式还很灵活，横向、竖向，角度自如。

  “人能接触到的常温物品，它都可以拿。”中国科学技术大学机器人实验室主任、计算机学院教授陈小平说，玻璃材质、金属材质，甚至包括运用在物流领域的充气包装等，高性能低成本柔性手爪都可以抓取。

  据悉，该手爪的研制工作由中国科大机器人实验室承担，项目组成员全部来自计算机学院。项目组通过对国内外服务业和制造业广泛深入调研，在明确应用需求、凝练核心问题的基础上，找到了研制柔性手爪新的突破口，并取得显著进展。这项工作得到国家自然科学基金资助，还得到中国机器人产业联盟和国家机器人标准化总体组的大力支持。

  据悉，机器人末端夹持器（俗称机器人手爪）是服务机器人和人机一体化智能系统机器人等领域的核心部件之一。由于其重要性和研发难度，近年来已成为这些领域中机器人实际应用的一大瓶颈。国外研发机构多年前就研制出外观十分像人手的机械手爪，售价高达百万块钱，且使用效果并不理想，一直未能普及应用。

  中国科大在柔性手爪的研究中突破传统思路，以独创的“容差性”为指导思想，在手爪硬件组成、工作原理和控制原理上进行了原始创新，形成“刚柔合一”的新技术，为解决服务机器人、人机一体化智能系统机器人末端夹持器瓶颈问题开辟了一条新途径。

  记者了解到，机器人手爪有三个主要技术指标：一是抓握性能，即抓取不一样的形状、不一样的尺寸和不一样的材质物体的能力；二是易控性能，即抓握操作是否容易控制；三是成本，即手爪的总成本。中国科大自主研发的柔性手爪在三项指标上都达到了国际领先水平。它可抓握的物品不仅种类多，包括刚性、柔性、易碎和光滑物体，而且抓握操作控制十分简便，特别是极大降低了制造成本，预期量产后成本在1000块钱以下。

  据介绍，该柔性手爪具有极广阔的应用前景，家庭服务和工业领域都能运用。此外，该柔性手爪还将运用到中国科大自主研发的智能服务机器人“可佳”身上。

  “我们后期会把这个手爪用到‘可佳’机器人身上。”陈小平说，目前“可佳”机器人主要有两个应用方向，一是家庭服务；二是人机一体化智能系统。有了这个手爪，“可佳”机器人性能将会大幅度提升，“比如‘可佳’可以在敬老院帮腿脚不好的老年人拿东西，送水、拿水果、拿药品，还可以拿衣服。‘可佳’还可以和老人对话，看老人有什么需要都可以帮他拿。”

  “目前‘可佳’机器人在做一个准备工作，和国内外最大的制造业企业之一在合作，用‘可佳’技术，再加上合作伙伴的技术，给老年人带来服务。”陈小平说，预计明后年，一些常规跑腿的活，“可佳”都可以做到。

  据悉，中国科大机器人团队自1998年起开展智能机器人研究，20年来取得大量成绩和荣誉，有关成果曾获得IJCAI最佳自主机器人奖和最佳通用机器人技能奖，IEEEROBIO最佳论文奖，并在RoboCup机器人世界杯中先后获得12项世界第一。

  程果仪 新安晚报安徽网大皖客户端记者钟虹 新安晚报2018年12月12日