布里斯托尔大学的科学家们发现，一块简单的海绵可以增强机器人抓取物体的能力。这种易于制作的海绵夹持装置可以通过模仿人类细微的触觉，或可变的硬度，协助僵硬的机器人谨慎地处理精致的物品。

机器人现在可以完成跳跃和翻筋斗，但他们太僵硬了，力量虽大却不能轻易地拿起一个鸡蛋。可变刚度设备是潜在的解决方案，可用于硬机器人的接触顺应性以减少损坏，或用于改善软机器人的负载能力。

发表在2023年IEEE国际机器人和自动化会议（ICRA）上的这项研究表明，可变刚度可以通过硅树脂海绵实现。

来自布里斯托尔大学工程数学系的主要作者Tianqi Yue解释说："刚度，也被称为软度，在接触场景中很重要。

"机器人手臂过于僵硬，所以它们无法对脆弱的物体，例如鸡蛋，做出类似人类的柔软抓握。人类与机器人手臂的不同之处在于，我们有柔软的组织包围着坚硬的骨骼，这作为一种自然的缓解机制。在这篇论文中，我们成功地开发了一个具有可变硬度的软性装置，安装在末端机器人手臂上，用于使机器人与物体接触安全。"

机器人海绵在工作中。资料来源：岳天琪

硅胶海绵是一种廉价且易于制造的材料。它是一种多孔弹性材料，就像日常工作中使用的清洁海绵。通过挤压海绵，这种材料会变硬，这就是为什么它可以变成一种可变刚度的设备。

这种装置可用于工业机器人的场景中，包括抓取果冻、鸡蛋和其他脆弱的物质。它还可以用于服务机器人，使人与机器人的互动更加安全。

岳天琪补充说："我们成功地利用海绵制作了一个廉价、灵活但有效的装置，可以帮助机器人实现与物体的软接触。其巨大的潜力来自于它的低成本和轻量级。我们相信这种基于硅-海绵的可变刚度装置将在工业和医疗领域提供一种新的解决方案，例如，对机器人抛光和超声成像的可调整刚度要求。"

该团队现在将研究如何使该设备在多个方向上实现可变刚度，包括旋转。

参考资料："A Silicon-sponge-based Variable-stiffness Device"，作者将其发表岳天琪在2023年IEEE国际机器人和自动化会议（ICRA）上。