抓爪卓越的性能足以讓噴氣推進(jìn)實(shí)驗室的機(jī)器人成為攀巖冠軍。

早在十多年前，來自斯坦福大學(xué)的機(jī)器人專家就開始用極小的刺陣列幫助攀巖機(jī)器人抓握粗糙的表面。之后，這類微型多刺抓爪被應(yīng)用于各種機(jī)器人的研究中。

近期，連NASA都意識到微型多刺抓爪是幫助宇宙飛船附著于小行星的上上之選。兩天前，在于韓國舉辦的IEEE/RSJ智能機(jī)器人與系統(tǒng)國際會議上，來自斯坦福大學(xué)的Shiquan Wang展示了一款針對攀巖機(jī)器人的微型多刺手掌。這種微型刺支撐的重量可以達(dá)到舊款設(shè)計的四倍，如此卓越的進(jìn)步足以讓噴氣推進(jìn)實(shí)驗室（JPL）的RoboSimian DRC機(jī)器人成為攀巖冠軍。

實(shí)際上，這種微型刺的運(yùn)作原理類似于小爪子。雖然每個刺都又細(xì)又短，抓握面積不大，但是只要總數(shù)夠多，就可以支撐（或者說承受）極大的重量，正所謂眾人拾柴火焰高嘛。前一代的微型刺設(shè)計，包括NASA用于小行星重定向任務(wù)（Asteroid Redirect Mission）的那些微型刺的柔性都非常高，它們可以通過讓每個微型刺找到自己專屬的微小抓握點(diǎn)，抓住粗糙至極的表面。這種柔性很強(qiáng)的設(shè)計應(yīng)用面非常廣，性能也相對穩(wěn)定。但因為柔性機(jī)制使得微型刺的整體變得比較笨重，所以能塞入抓爪的微型刺的數(shù)量就少了。

其實(shí)這些新刺的設(shè)計簡單明了：每根15毫米長的鋼刺套入3D打印的套管，連接彈簧會將其下壓到它嘗試抓握的表面。柔性軸能夠輔助刺抓握粗糙的表面，60根刺會形成一個面積為18毫米x 18毫米的“磚片”。然后，十二個磚片會共同組成這個手掌原型，每個磚片都有些許回旋的空間，這有助于它更好地優(yōu)化負(fù)載分配。所有的刺都會稍稍傾向手掌抓握的表面，這意味著它們會在有力量施加到手掌的時候發(fā)揮作用，而一旦力量往相反方向抽離，手掌也能夠輕松脫離表面。

目前，研究人員在九種不同的表面上對這個完整的手掌原型進(jìn)行了測試，取得了高達(dá)710N的剪切附著力，相當(dāng)于舊款設(shè)計的四倍多。除了極其平滑或者粗糙的表面，它還適用于包括混凝土面層在內(nèi)的多數(shù)巖石表面。接下來，該手掌將運(yùn)用到包含被微型刺覆蓋的柔性手指和腳趾上。

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