乌贼触手和折纸启发了新型机械爪的发明

与章鱼表亲不同，乌贼的 10 条触手大小并不一定相同。虽然这种小型头足类动物有四对长度相同的触手，但其另外两根附肢可以根据需要伸展和收缩，以更轻松地捕获猎物。尽管中国上海交通大学工程师设计的新型机器人近期不会投入狩猎，但它的三只抓手可以像乌贼一样抓住和操纵各种各样的物体。

在最近发表在《Cyborg Bionic Systems》上的一篇论文中，研究人员详细介绍了将气动和电缆驱动阵列结合起来，以独立控制三个触手状“手指”的硬度和长度。与依赖模制硅胶的类似抓取机器人不同，工程师在他们的研究中解释说，每个手指都使用涂有热塑性聚氨酯 (TPU) 的织物和极薄的金属片。然后，它们可以形成“软硬混合折纸腔结构”，根据抓取物体所需的长度或短度进行折叠。

在试验测试中，乌贼机器人成功拾取、握持和操纵各种大小、形状和重量差异很大的物品，如 0.1 毫米薄的布料、苹果和足球。为了定制每个手指的长度和张力，操作人员用正气压给折纸室充气，同时创建“带有电缆的拮抗驱动系统，通过主动控制输入压力值来调节手指的硬度”，该团队写道。

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在该团队 6 月 3 日的公告中，该大学解释说，这种控制定制和细微差别“对于需要精细操作能力的任务至关重要，例如组装精密部件或在杂乱或不平坦的表面中导航。”

当然，机器人夹持器目前还远不如其灵感来源——乌贼那样灵活或适应性强。工程师们在论文中指出，每个折纸室目前都需要“手动制造过程”，并且仍然需要人工输入来控制。未来，工程师们打算优化制造过程并集成实际的传感器系统，以扩大其潜在用途并实现更“复杂的人机交互”。

这种多功能性可以使连续迭代在制造和医疗设施中非常有用，同时处理许多不同类型的物体、工具或建筑部件。这种折纸乌贼机器人不太可能需要捕捉毫无戒心的猎物——但由于折叠艺术和生物学的启发，它们可以提供许多现有类似机器所缺乏的灵活性。也许研究人员还会从头足类动物有效的伪装和令人印象深刻的视力中找到进一步的灵感。