工学院谢广明课题组在仿生软体水下抓取手研究方面取得进展
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阅读： 2022/5/12 15:29:09
编者按
长期的水下任务会导致严重的减压病（DCI）。2011 年美国劳工统计局记录，潜水员的平均职业死亡率是全国平均职业死亡率的38 倍。水下捕捞是潜水员的典型任务之一。使用水下机器人加抓取手代替潜水员可以有效减少对潜水员的健康伤害，提高水下作业的效率。然而，开发具有自适应抓取和感应能力的机器人抓取手始终具有挑战性。
近日，工学院谢广明教授课题组在期刊Advanced Science上发表了题为“Glowing Sucker Octopus (Stauroteuthis syrtensis)-Inspired Soft Robotic Gripper for Underwater Self-Adaptive Grasping and Sensing”的研究论文，介绍了一种灵感来自于发光章鱼（Stauroteuthis syrtensis）的软体抓取手，可以实现水下的自适应抓取和感应。
大多数章鱼只有柔性手臂，表面分布有粘性吸盘。不同的是发光章鱼的背膜覆盖了它的大部分臂长，形成独特的伞形，这样的特点可以通过防止动物从手臂间隙逃逸并增加抓取摩擦力来有效提高大物体和活体动物的抓取可靠性。在这项研究中，受发光章鱼捕食行为的启发，并借助3D打印和模块化浇注技术开发了一种新型软体抓取手，其几何结构和抓取能力与发光章鱼相似。抓手具有出色的吸力和抓取能力，可吸附和抓取多种形状（平面或非平面）和尺寸的物体、散落的多个物体、活体（乌龟和金鱼）、超重物体和超出抓取范围的物体等。此外，该抓取手可以利用吸嘴被覆盖时发生的流量变化而产生触觉感知能力，分辨出各种物体的尺寸。在浑浊的水下环境中，当机器视觉失效时，该抓取手的触觉可以发挥重要作用。未来，该软体抓取手在水下打捞、物流分类、流水线上异类物体的选择和放置等方面具有广阔的应用潜力。
论文信息
论文的第一作者是2020级博士生武明信，通讯作者是谢广明教授和郑兴文博士，合作单位包括中山大学、英国帝国理工学院、荷兰格罗宁根大学等。该研究得到了国家自然科学基金委和南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）的经费资助。
转自：北大科研
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