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(kāi)始柔軟起來(lái)。例如柏林工業(yè)大學(xué)研制的軟體、欠驅(qū)動(dòng)、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)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(dòng)幾個(gè)方面來(lái)一起了解柔軟的靈巧手。
1. 制備的新方法
近年來(lái)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(lái)越安全，并為該技術(shù)開(kāi)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(lèi)型的組件具有G拉伸性和靈敏度，可以讓機(jī)器人手指主動(dòng)感知和實(shí)時(shí)感知其變形或反應(yīng)。在此過(guò)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(guò)程所需的時(shí)間。通過(guò)接觸起電曲率傳感器和可拉伸電J的組合，研究人員開(kāi)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(lèi)互動(dòng)來(lái)發(fā)揮功能，而機(jī)器人手腕則完全是主動(dòng)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(zhǎng)，對(duì)于串行機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)范圍和扭矩規(guī)格通常簡(jiǎn)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(lèi)的手腕，如運(yùn)動(dòng)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(gè)與旋轉(zhuǎn)器串聯(lián)的屈肌單元組成，形成一個(gè)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(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手腕上的項(xiàng)圈來(lái)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)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(dòng)，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(dòng)腕部裝置的鎖定也可以通過(guò)使用不可反向驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)來(lái)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(dòng)，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(dòng)范圍通常在76度/85度
德國(guó)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(dòng)操作機(jī)器人可通過(guò)遠(yuǎn)程操作平臺(tái)完成各種復(fù)雜操作任務(wù)
中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化所的Wang利用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法和視覺(jué)感知相結(jié)合的方法來(lái)完成移動(dòng)機(jī)器人在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下的移動(dòng)操作
在底層通過(guò)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)定的抓取；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(zhǎng)和復(fù)雜的手內(nèi)操作流程
人類(lèi)可以通過(guò)視覺(jué)和觸覺(jué)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(dòng)或過(guò)度形變，但這對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)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(gè)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(wú)法識(shí)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
