人形机器人开发人员正在尝试复制人手。资料来源：Adobe Stock
人的手是灵巧、多才多艺的机器。机器人专家尝试为 人形机器人 夹具复制手部的生物结构。然而，这通常会导致结构复杂且难以控制。
研究人员提出了一种替代方案 末端执行器 Wiley 发表的一项新研究中的解决方案 先进科学。他们创造了 BioflexBot，这是一种新颖的机器人，它通过简单的设计模仿甚至超越了手的核心运动。
不是用人手复杂的解剖结构来创造机械手，而是 研究人员 旨在通过螺旋弹簧、约束壳和基本气动系统捕获基本的手部动作，使用压缩空气来控制机械动作。 BioflexBot 针对精度和移动范围进行了优化，只需两个气动输入即可夹紧、旋转、钩住和抓握。
“通过利用结构和 物理智能，我们追求一种既能进行跨尺度抓取又能进行复杂的类人操作的简单设计，”现任香港中文大学（深圳）的资深作者 Yingtian Li 博士说道。
“与大多数以高昂的硬件和控制成本复制人类形态的机器人手不同，我们的方法仅专注于模仿功能，而不是形状，”资深作者、博士生杨阳说。就读于南京信息工程大学。
研究人员如何验证 BioflexBot 手？
中国研究人员证实 BioflexBot 可以复制这些基本的手部动作。
为了模拟捏捏，BioflexBot 成功地操纵了针灸针，并使用移液管可靠地输送液体，完成了常见的精细任务。 卫生保健 或者 实验室 设置。 BioflexBot 可以旋转瓶盖，其旋转速度几乎是人手旋转能力的四倍。
研究人员表明，BioflexBot 可以钩住工具箱和护目镜等物体。最后，他们发现 BioflexBot 可以安全地抓取不同尺寸的物体，比类似系统大近 13 倍。
编者注： 人形机器人开发是 2026 年会议的主题，该会议将于 10 月 20 日至 21 日在加利福尼亚州圣克拉拉举行。 注册现已开放.
超越人类水平意味着什么？
研究人员声称，除了可靠地模仿传统的手部动作之外，BioflexBot 还超越了人类手部的性能，其伸展和收缩能力是人类手部的 3.5 倍。因此，BioflexBot可以抓取复杂的物体、到达长距离、在有限的空间内输送物体以及顺序运输多个物体。
研究人员展示了 BioflexBot 的三种潜在应用：检查航空发动机叶片、完成与 BioflexBot 集成的日常任务 人形机器人 机器人，并进行化学实验。
科学家们表示，这些研究结果表明，BioflexBot 的简单设计可以以极低的成本实现高灵活性，并在各个行业中应用。他们计划在未来的工作中将原型转化为全自动平台。
演示 BioflexBot 使用其工具手集成功能。 (A) 检查 3D 打印的航空发动机叶片阵列模型。 (B) 机器人的大曲率远端弯曲能够成功检查叶片后缘（点 6：右）。 (C) BioflexBot 用于直接抓取和避障抓取的实验演示。 (D) 使用 BioflexBot 清除狭窄通道内的障碍物。来源：《先进科学》