科创中国

生物与新医药技术,仿人手指

仿人手指作为人类肢体活动的有效拓展，是机器人研究领域的重要课题之一。目前，传统仿人手指一般通过复杂的多关节结构和精巧的驱动系统来实现类似于人手的灵巧动作。然而，这种仿生手指的设计难度大、研发周期长、制造成本昂贵，需要复杂的传感控制和精密的零部件来保证动作运行的可靠性和安全性。同时，传统仿人手指多由基于硬质材料(金属、塑料等)的刚性运动副连接构成，与真实人手质感的差异限制了其与外界环境的交互体验。 本项目研发设计了一种软体仿人手指，该手指与传统刚性仿人手指存在本质的区别。软体仿人手指全部采用柔性材料制得层结构(所述的层结构既是从内至外是空心基体层、纤维包络层和皮肤外层，而软体仿人手指的底面板从内至外是空心基体层、应变限制底层、纤维包络层和皮肤外层)，而非传统的硬质塑料或者金属。

1.软体仿生手指的动作机理是将由聚合弹性材料组成的高弹连续封闭空腔收束限制在一定的形状，构成超冗余结构空间，获取无限度自由度和连续变形能力。 2.采用被动式的控制策略，在成本、体积、系统复杂度等方面，相对于采用主动控制方式的传统仿生手指具有显著的优势。 3.软体仿人手指能够吸收外界冲击力，并且能够更好地适应交互对象的形状尺寸。同时，柔性软体材料的应用，能够使仿人手指更加接近真实手指的外形与质感。 4.软体仿人手指的材料杨氏模型为250kPa，单个软体手指最大弯曲位移可达100mm，输出力可达4N，接近人体皮肤的硬度。

来自北京航空航天大学，可为本项目的研究开展提供良好的研究工作条件。项目的研究团队由教授、青年教师、博士生和硕士生等人员组成，团队负责人多年从事相关方面的科研与教学工作，负责完成过科技重大专项课题等以及横向合作等多项课题的研究工作。团队人员构成合理，技术基础好，研发能力强，为本项目的研究开展提供了良好的人员保障。

点击查看