研究人员利用一种受日本剪纸艺术启发的新颖设计，开发出了既轻柔又结实的机器人抓手，它能折叠衣服、抓取一滴水和超薄微纤维、举起自身重量的16000倍，还能翻动书页。该设备具有广泛的潜在应用，从假肢到微创手术和深海探索。

最近，我们看到了一系列机器人抓手，包括无需电力操作的抓手、从花朵中获得灵感的抓手，或带有木质"手指"的抓手。不过，北卡罗来纳州立大学（NC State）的研究人员可能刚刚开发出了更高级别的机器人抓手。

该研究的通讯作者尹杰（Jie Yin）说："由于要在强度、精度和轻柔度之间做出权衡，因此很难开发出一种能够处理超软、超薄和超重物体的单一软抓手。我们的设计很好地平衡了这些特性。"

为了在各种情况下都能发挥作用，理想的机械手需要能够在需要的地方运用细腻的技巧，同时还能发挥力量和灵巧的特长。为了实现这些目标，研究人员从日本的剪纸艺术--桐纸中汲取了灵感。

在与折纸密切相关的叽里纸中，二维纸张被折叠和剪切成三维形状。研究人员发现，受桐纸启发而设计的机械手具有独特的优势。

尹杰说："机器人抓手的强度通常以有效载荷与重量比来衡量。我们的机械手重 0.4 克，能举起 6.4 公斤（14.1 磅）。有效载荷重量比约为 16000。这比之前的有效载荷重量比记录（6400）高出 2.5 倍。结合其轻柔和精确的特点，该机械手的强度表明其应用范围非常广泛"。

据研究人员称，这些特性更多地与机械手的设计有关，而不是由什么材料制成的。

研究报告的第一作者洪耀业说："从实际意义上讲，这意味着你可以用可生物降解的材料制造机械手，比如坚固的植物叶子。这对于那些只想在有限时间内使用机械手的应用尤其有用，比如在处理食品或生物医学材料时。例如，我们已经证明，这种机械手可以用来处理针头等尖锐的医疗废物。"

说到应用，在概念验证测试中，研究人员将他们的机械手与肌肉控制（肌电）假手集成在一起，证明它可以翻动书页，从葡萄藤上摘葡萄。

这项研究的合著者He（Helen） Huang说："这种抓手增强了现有假肢装置难以完成的任务的功能，例如拉上某些类型的拉链、捡起一枚硬币等。新的抓手无法取代现有假手的所有功能，但可以用来补充其他功能。叽里咕噜抓手的优点之一是，你不需要更换或增强机器人假肢中使用的现有电机。在使用抓手时，只需利用现有的电机即可。"

但研究人员认为，他们的新型抓手可以用于更多领域："我们认为，这种抓手设计在机器人假肢、食品加工、制药和电子制造等领域都有潜在的应用前景。我们期待着与行业伙伴合作，找到将这项技术投入使用的方法。"

这项研究发表在《自然-通讯》（Nature Communications）杂志上，下面的视频展示了机器人抓手的工作过程。