麻省理工學院和史丹佛大學聯合研發藤蔓狀機器人抓手,以減輕護理人員的負擔。 麻省理工學院和史丹佛大學聯合研發藤蔓狀機器人抓手,以減輕護理人員的負擔。

麻省理工學院和史丹佛大學聯合研發藤蔓狀機器人抓手,以減輕護理人員的負擔。

麻省理工學院和史丹佛大學聯合研發藤蔓狀機器人抓手,以減輕護理人員的負擔。

一種機器人被研發出來,它像藤蔓一樣悄無聲息地生長,輕輕地包裹著玻璃花瓶和人體。
從「抓取」到「包裹和支撐」——我們探索麻省理工學院和史丹佛大學所設想的軟體機器人時代護理和物流的未來。


2025年12月10日,麻省理工學院和史丹佛大學的研究團隊宣布,他們開發出一種受藤蔓啟發而設計的機器人抓手。機器人抓手的開發者包括麻省理工學院機械工程系的肯塔羅·巴赫特、史丹佛大學的O·戈德森·奧塞勒、麻省理工學院的哈里·淺田和史丹佛大學的艾莉森·岡村。

這款機器人採用獨特的結構,在加壓箱內伸出多根管子,這些管子可以伸長並纏繞物體,從而將其舉起。發表在《科學進展》(Science Advances)雜誌上的一篇論文展示了機器人成功舉起玻璃花瓶、西瓜甚至人體的實例。研究團隊指出,該機器人在老年護理、農業以及港口和倉庫的貨物裝卸等領域具有潛在的應用價值。這項研究由美國國家科學基金會和福特基金會資助。

從: 文献リンク受藤蔓啟發的機器人抓手可輕柔地抓取重型和易碎物品 | 麻省理工學院新聞

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引自麻省理工學院新聞

【社論】

這項技術的革命性之處在於它試圖徹底改變機器人機械手的設計理念。傳統的機械手專注於「抓取」動作,而這種藤蔓狀的機械手則利用生物智能來「包裹和環繞」物體。

它的最大特點在於「開環與閉環切換」的概念。首先,壓縮空氣使一根細管從內向外膨脹,並使其滑過目標物體周圍或下方。然後,細管返回原來的盒子並固定到位,形成一個閉環,最後可以用絞車將其收回。

這項技術在護理環境中的潛在應用尤其值得關注。將病人從床上轉移到輪椅上被認為是護理人員最耗費體力的任務之一,目前的方法需要護理人員將病人翻身側臥,鋪上類似吊床的床單,然後用機械升降機將其抬起。而有了這項新技術,機器人的肌腱會沿著病人的身體爬行,自動形成類似吊帶的支撐結構,而無需護理人員移動

從技術淵源來看,它是史丹佛大學岡村教授及其同事首創的「頂端可生長柔性機器人」的演進版。先前,爬行型機器人主要用於搜救和狹小空間的檢查,而此次與麻省理工學院團隊的聯合研究則開闢了一個新的應用領域:起重作業。

該設計的縮小版也正在研發中,可安裝在商用機械臂上,其潛在應用範圍不僅限於老年護理,還包括農業收割、港口倉庫貨物裝卸以及重型貨物的自動化起重機操作。該裝置已被證明能夠安全地舉起各種形狀和重量的物體,包括西瓜、玻璃花瓶、壺鈴、成捆的金屬棒和遊樂場用球。

軟體機器人採用柔性材料,比起人形機器人具有許多優勢:成本更低、安全性更高,且更容易針對特定人類需求進行最佳化。這項研究得到了美國國家科學基金會和福特基金會的資助,為其奠定了堅實的學術基礎。

[術語]

軟體機器人是機器人領域的一個分支,它使用矽膠和橡膠等柔性材料來取代傳統的硬金屬和塑料,從而能夠與人類和易碎物體安全接觸。

開環/閉環<br>開環是指沿著一個方向延伸的開放結構,而閉環是指起點和終點相連的封閉結構。該機器人可以透過在這兩種模式之間切換來接近和舉起物體。

轉移<br>在護理和醫療環境中,轉移是指將病人從一個地方移動到另一個地方的行為,例如從床上轉移到輪椅上,或從輪椅轉移到衛生間。據說這是護理人員背痛的最大原因。

[參考連結]

科學進展(外部連結)
《科學技術評論》是由美國科學促進會出版的同行評審開放獲取學術期刊,旨在加速科學技術領域重要研究成果的發表。

史丹佛大學機械工程系(外部)
這是史丹佛大學機械工程系的官方網站。這裡是岡村教授軟體機器人研究的基地。

麻省理工學院機械工程系(外部)
這是麻省理工學院機械工程系的官方網站。淺田教授等人正在推動利用機器人輔助老年人的研究。

美國國家科學基金會(NSF) (外部)
一個獨立的美國政府機構,負責資助科學和技術研究,包括這項研究。

[參考文章]

軟藤機器人可包裹易碎物品,甚至能安全地吊起人體(外部)
本文重點介紹藤蔓機器人的技術特性及其安全舉起人體的能力。

這種藤蔓狀抓取器賦予機器人安全而輕柔的觸摸(外部)
從技術角度分析了氣動驅動生長機制和開環到閉環轉換過程。

仿生藤蔓抓取器展現多功能提升能力(外部)
從仿生學的角度,我們正在評估藤蔓型抓取器的各種提升能力。

[編者註]

科技能在多大程度上減輕照顧者的身體負擔?像藤蔓一樣纏繞著你的機器人,其溫柔程度與傳統的「抓握」概念截然不同。

想像這項技術在您的日常生活中將如何應用。搬運重物和易碎物品,在狹小空間內進行搬運-我們希望您能與我們一起探討軟體機器人技術將帶來的未來無限可能。