地大新闻网讯 （记者 孙彦钦）近日，我校自动化学院智能机器人系统实验室赖旭芝教授团队研发出一款刚—柔—软结构仿人手指，相关研究成果发表在《自然》子刊《自然·通讯》上，我校自动化学院为第一完成单位。刚—柔—软结构仿人手指融合了多种材料的优势，兼具刚性手指的高承载能力与柔性手指的灵活性和安全性，适用于抓取超脆性物体。
该研究仿照人类手指的刚—柔—软结构进行设计
该研究设计的仿人手指由刚性管状骨骼、柔性关节弹簧、气动薄膜驱动器和软体硅胶皮肤组成。这种结构确保了该仿人手指的刚度和稳定性，同时使其具有类似人手的柔顺输出力。
从12克的小番茄到1千克的3D打印耗材、从鸡蛋到卷心菜、从A4纸到气球、从三指抓取到双指抓取……研究团队通过大量实验，验证了装有该仿人手指的抓持器在不同质量、硬度、尺寸和形状的情形下具有良好的抓取能力。
装有仿人手指的抓持器能够抓取不同重量、硬度、形状和大小的物体
在抓取豆腐实验中，抓持器将豆腐从平台上拾起，再准确放回，连续重复20次均未造成任何破损或碎裂；在抓取薯片实验中，抓持器从水平、倾斜、垂直等角度，均能通过自适应变形有效贴合薯片曲面，实现多次无损抓取与放置；在转移活体青蛙实验中，三指抓持器稳稳将青蛙托起，平稳移动至另一水箱后缓缓松开，展现了良好的安全性和防水性能。
装有仿人手指的抓持器连续抓取豆腐20次，均未造成任何破损或碎裂（GIF图片经过加速）
装有仿人手指的抓持器从多角度抓取薯片，薯片完整无裂纹，未发生破碎或掉落（GIF图片经过加速）
装有仿人手指的抓持器转移活体青蛙，无电化设计使其在与水接触的操作中展现了良好的防水性能
刚—柔—软结构仿人手指结构简洁、成本低廉，能够在复杂环境中实现对多种物体稳定、安全且灵巧的抓取，有望成为人类手指的有效替代方案。该研究团队成员、我校自动化学院教授孟庆鑫表示，该新型仿人手指能够装置到任何人形机器人上，为医疗康复、食品处理、智能服务、智慧农业等需应对多样化、复杂任务的机器人应用领域开辟了新的可能。
装有刚—柔—软结构手指的仿人机械手展示“托”“握”“提”仿人抓取模式
近年来，由赖旭芝教授领衔的智能机器人系统研究团队，开展了一系列先进智能机器人设计、建模与控制方法的研究，实验室研究范围涵盖气动机器人、介电弹性体机器人、磁驱动机器人、液态金属机器人等诸多科研项目。
我校自动化学院智能机器人系统实验室研究团队（第一排左六为赖旭芝教授，第二排左一为王亚午教授，第三排左一为孟庆鑫教授，第一排左二为吴俊东教授，第一排右一为张盼副教授，第一排左五为闫泽副教授）
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-65367-x
（审稿 陈华文）
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