新加坡国立大学研发软硬结合混合机器人 适应多样工业抓取需求

受人类手部天然灵巧性启发，新加坡国立大学（NUS）工程师团队创造了一种可重构混合机器人系统，能抓取从微小柔软易碎到大型笨重的各类物体。这项技术有望影响食品组装、垂直农业、快速消费品包装等行业，这些行业将在未来几年逐步实现更多自动化操作。

软硬结合：3D打印软指配合可重构基座

由生物医学工程系兼NUS先进机器人中心副教授杨瑞（Raye Yeow）领导，混合机器人夹爪采用柔性3D打印手指与可重构夹爪基座相结合。

“物体的形状、纹理、重量和大小影响我们的抓取方式。这是许多行业仍严重依赖人工包装和处理易碎物品的主要原因，”杨瑞表示，“我们的混合机器人夹爪技术通过提供先进能力，彻底改变传统拾取放置任务，让机器人能像人手一样安全地与各种形状、尺寸和硬度的易碎物品互动。”

抓取对机器人非直观：需视觉与深度学习

抓取是人类最常见自然的任务，但对机器人并不直观。要实现类人抓取能力，机器人需要计算机视觉和深度学习来检测物体类型及朝向，夹爪才能自动决定最佳拾取放置方式，最大程度减少人工干预。

三款混合夹爪系统应对不同场景

为开发媲美人手灵巧度的机器人夹爪，团队设计了由三或四根软手指组成、可按需重构的混合夹爪。手指气动驱动，配备创新锁定机制实现可调刚度。团队开发了三类混合夹爪系统——如同三种不同的手，适用于不同场景。

GourmetGrip：精细食品处理专家

适用于最精细任务：处理易碎的小食品如豆腐、将其装入外卖盒。这种软手模式可重构，适应不同抓取姿势和空间限制。安装在工业机械臂上，GourmetGrip拾取放置食品速度可媲美人类，且能全天候保持恒定节奏。

对比市售夹爪，GourmetGrip抓取效率提升约23%，抓取更快更精准。目前可有效拾取50余种食品，如布丁、切片蛋糕、蔬菜水果等。

UnisoGrip：通用软夹爪

团队更广泛适用的方案，专为装配线末端将包装商品装箱发运设计。能大幅扩展抓取范围，配备软性可旋转夹爪手指实现精细抓取，以及真空吸盘以操控尴尬位置物体（如周转箱角落）。

与GourmetGrip类人手抓取范围不同，UnisoGrip尺寸显著更大，可处理宽达30厘米、重达3公斤的物品，在处理多种消费品方面更通用。抓取效率比市售夹爪高20%。目前可拾取30余种消费品，如瓶装饮料、咖啡粉包、洗涤剂补充包等。

全定制化夹爪：基于前两平台适配特定需求

基于GourmetGrip/UnisoGrip平台全定制，适应特定客户需求和空间限制，提供多样抓取选项，处理不同形状、尺寸、包装材料的物体。

商业化部署与智能化升级

NUS团队初创公司RO+为商业合作伙伴提供不同部署选项：夹爪可与机械臂捆绑销售，或单独购买（易安装于现有商用机械臂）。RO+还计划推出“四合一”方案，含夹爪、机械臂、计算机视觉模块、输送系统。团队正通过机器学习增强夹爪智能，系统可通过在线库持续学习优化新物品抓取。