柔軟的人手，手指關(guān)節(jié)彎曲范圍更大，柔韌性更好也更加靈活。眾所周知鋼琴家的手就較為柔軟。近幾年由于軟體材料的發(fā)展，靈巧手也開始柔軟起來。例如柏林工業(yè)大學(xué)研制的軟體、欠驅(qū)動、柔性多指靈巧手、康奈爾大學(xué)研制的軟體多指靈巧手、北京航空航天大學(xué)研制的軟體多指靈巧手，以及清華大學(xué)孫富春教授團(tuán)隊(duì)最新研制的變剛度柔性靈巧手等等。下面我們就從設(shè)計(jì)、制備及驅(qū)動幾個方面來一起了解柔軟的靈巧手。
1. 制備的新方法
近年來隨著軟體機(jī)器人研究的進(jìn)步和新的制造方法的發(fā)展，人與機(jī)器人的交互方式也越來越安全，并為該技術(shù)開辟了新的應(yīng)用空間。
現(xiàn)在已經(jīng)可以直接打印出具有氣密復(fù)雜結(jié)構(gòu)和硬部件的軟體機(jī)器人。[1] 選擇了使用接觸起電傳感器，這種類型的組件具有高拉伸性和靈敏度，可以讓機(jī)器人手指主動感知和實(shí)時(shí)感知其變形或反應(yīng)。在此過程中使用3D打印也使團(tuán)隊(duì)能夠使用多種材料，這樣大大縮短了打印過程所需的時(shí)間。通過接觸起電曲率傳感器和可拉伸電極的組合，研究人員開發(fā)的S-TECS傳感器成功地避免了與以往項(xiàng)目相同的集成復(fù)雜性。
假肢需要直接的人類互動來發(fā)揮功能，而機(jī)器人手腕則完全是主動的,假腕還包括外部可調(diào)節(jié)功能，如可調(diào)節(jié)摩擦或鎖定；機(jī)器人手腕的任何調(diào)整通常都是在控制系統(tǒng)內(nèi)完成的
具有相同數(shù)量自由度的設(shè)備之間進(jìn)行比較時(shí)，串行機(jī)構(gòu)往往比并行機(jī)構(gòu)更長，對于串行機(jī)構(gòu)，運(yùn)動范圍和扭矩規(guī)格通常簡單地由執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇和基本形狀幾何決定
3自由度人工手腕在某些方面優(yōu)于人類的手腕，如運(yùn)動范圍或扭矩輸出。盡管一些假肢在設(shè)計(jì)中加入了3自由度手腕，但串行3自由度手腕設(shè)備在機(jī)器人應(yīng)用中更普遍
2自由度腕部由一個與旋轉(zhuǎn)器串聯(lián)的屈肌單元組成，形成一個U型關(guān)節(jié)。其中一種設(shè)備是OBRoboWrist ，它可以同時(shí)鎖住前旋和屈曲，當(dāng)解鎖時(shí)，還可以通過轉(zhuǎn)動手腕上的項(xiàng)圈來調(diào)節(jié)運(yùn)動產(chǎn)生摩擦阻力
旋轉(zhuǎn)器用于使終端設(shè)備沿前臂的縱向放出或滾動，而屈肌使終端設(shè)備彎曲或俯仰, OB棘輪式旋轉(zhuǎn)手腕，被動腕部裝置的鎖定也可以通過使用不可反向驅(qū)動的機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)
假肢腕設(shè)計(jì)的有效基準(zhǔn)能夠做3自由度運(yùn)動，即旋前/旋后、屈伸和橈側(cè)/尺側(cè)偏移,未受影響的腕關(guān)節(jié)，其最大活動范圍通常在76度/85度
德國伯恩大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院研制的遙操作輪腿復(fù)合的移動操作機(jī)器人可通過遠(yuǎn)程操作平臺完成各種復(fù)雜操作任務(wù)
中科院沈陽自動化所的Wang利用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法和視覺感知相結(jié)合的方法來完成移動機(jī)器人在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的移動操作
在底層通過使用基于模型的操作單元，保證了手指與物體之間持續(xù)穩(wěn)定的抓��；在中層使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)進(jìn)行規(guī)劃，從而實(shí)現(xiàn)較長和復(fù)雜的手內(nèi)操作流程
人類可以通過視覺和觸覺融合感知快速確定抓取可變形物體所需力的大小，以防止其發(fā)生滑動或過度形變，但這對于機(jī)器人來說仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的問題
能快速將現(xiàn)有算法在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境落地，并能利用GPU加速實(shí)現(xiàn)大規(guī)模計(jì)算，我們自己搭建了一個GPU加速的大規(guī)模分布式機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)，取名小諸葛
杜克大學(xué)的一種 AI 算法PULSE可以將模糊、無法識別的人臉圖像轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)生成的圖像，其細(xì)節(jié)比之前任何時(shí)候都更加精細(xì)、逼真
