基于软性材料的机器人通常更擅长复制人类和动物的外观、动作和能力。虽然现在已经有很多个软性机器人，但由于其部件成本高或制造过程复杂，很多软性机器人很难大规模生产。

葡萄牙科英布拉大学（University of Coimbra）的研究人员最近开发了一种更经济实惠、更容易制造的新型的软性机器手。Cyborg and Bionic Systems杂志介绍了他们的设计，这个设计采用了可扩展技术生产的软性致动器和外骨骼。

“大多数机器人都是由刚性材料制成的，”参与研究的研究人员之一Pedro Neto说“然而，当我们观察动物时，我们注意到它们的身体由硬部分（骨骼）和软部分（如肌肉）组成。一些动物，如蚯蚓，完全是软体动物。受自然启发，我们预计下一代机器人将使用由软性材料制成的部件，或者在某些情况下，它们可能完全是软体的。”

与刚性机器人相比，软性机器人系统更安全，可以更好地在室内和室外环境中与人类或动物共存。例如，如果它们与周围的人类、动物或物体碰撞，这些机器人更不容易造成重大的损害或伤害。

Neto及其同事最近的工作的主要目标是开发一只既安全又经济实惠的新型软性机器手。这样的机器手理论上更容易大规模部署，从而在机器人领域推动新的研究和创新。

“我们利用有限元分析来优化机器手的设计，然后再物理制造，从而降低了原型制作成本，”Neto解释道。“常规的三维打印技术可以直接用软性材料打印一些组件，也可以用刚性材料打印模具。”

Neto及其同事创建的软性机器手使用了几种不同的材料。其精心设计的结构复制了人类手的外观和功能，让它们得以重现人类的动作和能力。

“机器手的配置包括五个软性致动器，分别对应五个手指，以及一个外骨骼以提高手指的弯曲性，”Neto说道。“一个ON-OFF控制器保持特定的指弯曲角度，使得手能够有效地抓取不同形状、重量和尺寸的物体。”

研究人员迄今已经在一系列模拟和实验中评估了他们的机器手的性能。他们的初步结果非常有前景，因为这只手能够成功地抓住多种形状、重量和大小不同的物体。

“主要贡献是综合设计-制造系统，利用有限元分析来优化设计，然后进行制造，”Neto说道。“这一成就有可能提高软性机器手的可及性，降低成本，并消除通常依赖资源密集型迭代工作流程的设计-制造过程。”

将来，这个研究团队开发的软性机器手可以被学术团队和个人机器人工程师用来测试新的人工智能算法和其他可以提升机器人能力的计算工具。此外，它的设计还可以为低成本制造能够帮助人类进行日常活动的人形机器人开辟新途径。

“我们下一步的研究将集中在改进软性致动器和传感器的制造上，以提高人们对软性机器人的可及性，”Neto补充说道。“利用人工智能控制软性机器人是我们正在研究的另一个课题。”