科学家研制可以行走的机械手

参考消息网报道 据根廷布宜诺斯艾利斯经济新闻网9月25日报道，一款外形仿人手的机械手可以在多种表面上移动、按下按键、推动物体，且无需连接机械臂。该原型由瑞士苏黎世联邦理工学院软体机器人实验室的研究团队开发，基于一款商用机械手改造，加装组件使其具备自主移动能力。

迄今为止，让这类装置行走的尝试大多采用对称手指设计。该方案虽然方便移动，但背离人类手部的生理结构，难以操作日常物品。

绝大多数机器人的手部都安装在机械臂末端，由机械臂将手送到目标物体附近，再由手指执行操作。苏黎世联邦理工学院这项研究的思路是，让机械手自行移动至操作位置。

难点在于团队保留了仿人手外形。人类手指长短不一，拇指与其余四指相对。这种结构可以抓握杯子、握持工具、按动按键；但当这套结构试图在桌面或地面移动时，就会产生不均匀的支撑。

由阿米尔·卡齐米带领的团队，以商用机械手为基础，在手背加装电池、运动传感器与微型计算机。传感器采集位置与姿态数据，系统依靠这些数据协调手指动作。

控制系统采用强化学习训练，这是一种人工智能技术，系统不断尝试各种动作，达成预期目标时获得奖励。

整个训练过程先在计算机仿真环境中完成。移植到实体原型后，机械手可以在多个支撑点分配自身重量，依次活动手指向前移动，全程保持稳定，研究对此进行了详细说明。

测试在14种室内与室外表面开展，包含地毯、砾石、草地、金属格栅。每种表面带来不同挑战：地毯会在手指压力下凹陷；砾石支撑面凹凸不平；草面高度起伏；金属格栅栅条之间留有空隙。多样化的测试环境用于检验系统在非光滑、非均匀表面的运行效果。

测试还包含键盘操作任务：在四根手指支撑其重量的同时，抬起第五根手指按下四个方向键之一。32次尝试中，29次准确执行指定指令。该测试证明机械手可以在维持支撑稳定的同时，完成精确动作。

研究人员在新闻稿中表示：“赋予机械手独立移动能力，将使未来机器人能更好适配专为人类打造的空间与交互界面。”该构想适用于配备家具、键盘、通道及其他按人体尺寸和动作设计的物品的场所。（编译/韩超）