美國的研究人員最近開發出一種革命性的機械手，能夠在不壓碎物品的情況下，抓取如薯片和覆盆子等易碎物品。這項名為「Fragile Object Grasping with Tactile Sensing」（FORTE）的新技術，由德克薩斯大學奧斯汀分校的工程師設計，它將先進的觸覺感測技術與軟體機器人結合。根據該校的博士生、研究的主要作者尚思奇（Siqi Shang）表示，這一創新概念有潛力提升機器人在需要輕觸的場合中的表現，包括醫療和製造業。
目前，機器人已經能夠在家中進行較大動作，但在進行真正細膩和精細的動作方面仍然存在困難。尚思奇指出，機器人能夠摺衣服，但在小心地拿起眼鏡或從購物袋中取出水果時可能會遇到挑戰。
FORTE 的手指設計靈感來自魚鰭的「fin-ray effect」，這是一種設計原則。手指是利用先進的 3D 打印技術製作而成，內部擁有空心氣道，這些氣道充當觸覺感測器。當手指接近要抓取的物體時，內部的氣道會發生變位，這會導致氣壓的變化，進而被一些小型的現成感測器檢測到，從而提供即時的力量反饋，並讓機械手能夠發現物品是否正在滑落。
團隊測試了共 31 種物品，包括易碎的覆盆子和薯片等。實驗還包括滑溜的物體，如果醬罐和台球，以及日常用品，如湯罐和蘋果。該系統在單次試驗抓取實驗中達到 91.9% 的成功率，並以 100% 的精準度識別 93% 的滑落事件，這意味著機械手從不錯誤判斷滑落，並且只在必要時調整抓取力度，避免過度施力導致物品損壞。
據團隊表示，滑落感測能力是該機器人的一個關鍵優勢，因為目前只有少數機器抓取器能夠檢測滑落，且沒有一個能夠與 FORTE 的速度相匹配。這些手指比類似裝置更耐用，壽命更長，3D 打印的感測器也便於定制。
這項技術有望改善多個行業的機器人技術，尤其是在需要精細處理的情況下。例如，在食品加工行業，具備觸覺感測的機器人可以處理如水果、蔬菜或烘焙產品等易碎物品。在醫療領域，它們可以操作精細的醫療工具或生物樣本。在製造業中，它們可以用來處理易碎的零部件，如電子產品或玻璃器具。
德克薩斯大學電機與計算機工程助理教授林麗蓮（Lillian Chin）在聲明中表示，人類在抓取物品時會施加恰到好處的力量；如果力量過大，就會壓碎物品，而力量過小則會導致物品滑落。她指出，現有的大多數力感測器缺乏達到理想靈敏度所需的速度和精確性。她強調，我們的感測器運行的時間尺度更接近人手感測器的反應速度。
該研究已發表於《IEEE Robotics and Automation Letters》（RA-L）期刊上。
