BioflexBot: роботизированная кисть с пружиной и воздушным приводом, превосходящая по ротации человеческие пальцы

Ключевые моменты

• Захватывающее устройство BioflexBot, опубликованное в журнале Advanced Science в 2025 году, использует скрученную пружину и сжатый воздух вместо механики, похожей на пальцы.
• Оно может вращаться примерно в четыре раза больше, чем человеческое запястье, и захватывать объекты в 13 раз больше, чем сопоставимые роботизированные захватыватели.
• Команда продемонстрировала его при осмотре лопаток авиационного двигателя, помощь гуманоидному роботу в выполнении домашних задач и проведение химического эксперимента.
• Два старших автора из китайских университетов утверждают, что конструкция снижает как стоимость оборудования, так и сложность управления по сравнению с роботизированными кистями в форме человеческой руки.

Большинство роботизированных кистей выходят из строя по одной причине: они копируют форму человеческой руки. Кости, сухожилия, суставы — все воссоздано в металле и силиконе. В результате получается механизм, который дорого строить и действительно сложно контролировать.

Исследователи из учреждений, включая Китайский университет Гонконга (Шэньчжэнь) и Нанкинский университет науки и технологии информации, задали другой вопрос. Забудьте о форме. Что на самом деле делает рука?

Ответ, на котором они остановились: зажимать небольшие предметы, вращать вещи, захватывать ручки и хватать предметы очень разных размеров. Четыре функции. Их прототип, называемый BioflexBot, обеспечивает все четыре функции, используя скрученную пружину, ограничивающий корпус (оболочку, которая направляет изгиб пружины) и пневматическую систему, то есть систему, которая использует сжатый воздух для перемещения механических частей, с всего двумя воздушными входами.

Что оно может делать?

Вкратце: больше, чем человеческая рука в некоторых направлениях, и при обычной стоимости. Исследователи опубликовали свои тесты валидации в рецензируемом журнале Advanced Science, который издается Wiley.

Для деликатной работы захватывающее устройство подобрало иглу для акупунктуры и перенесло жидкость с помощью лабораторной пипетки без пролития. Это задачи точной моторики, которые сбивают с толку большинство промышленных роботов.

Для вращения оно повернуло крышку бутылки почти в четыре раза больше, чем может человеческое запястье. Для досягаемости устройство расширяется и сжимается в 3,5 раза больше, чем человеческая рука, что важно, когда нужно доставить что-то в тесное пространство или захватить несколько предметов подряд без переустановки.

Диапазон захвата был, пожалуй, наиболее впечатляющим показателем: BioflexBot справлялся с объектами почти в 13 раз больше, чем сопоставимые системы захватывания.

Есть ли реальные применения?

Да, команда показала три. Камера, прикрепленная к захватывающему устройству, осмотрела лопатки внутри трехмерной модели авиационного двигателя, дойдя до изогнутых поверхностей, которые жесткий инструмент не мог бы отследить. Вторая демонстрация объединила BioflexBot с полнотелым гуманоидным роботом для повседневных задач. Третья провела базовый химический эксперимент.

Первым об этом сообщил The Robot Report, исследователи ясно описывают свою цель. «В отличие от большинства роботизированных кистей, которые воспроизводят человеческую форму с высокими затратами на оборудование и управление, наш подход сосредоточен исключительно на имитации функций, а не формы», — сказал старший автор Ян Ян.

Команда говорит, что следующий этап — переход от лабораторного прототипа к полностью автоматизированной платформе. График не был дан.

Что это значит для пациентов и рабочих?

На данный момент это исследование, а не товар в продаже. Но направление имеет значение. Захватывающее устройство, которое обрабатывает как иглу, так и тяжелый ящик инструментов с той же системой с двумя воздушными входами, могло бы в конечном итоге помочь в операционных, аптеках или учреждениях по уходу, где задачи колеблются между деликатными и силовыми много раз в день. Более дешевое и простое управление также означает, что небольшие клиники и лаборатории могли бы реально позволить себе оборудование.

Следите за воспроизведением результатов и более крупными испытаниями, прежде чем делать слишком много выводов из ранних демонстраций.