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這項研究的首席科學傢、副教授Mable Fok說道：“我們嘗試瞭不同的設計，但我們對結果不滿意。然後我想起瞭幾年前我在花園裡種的豇豆。這種植物可以緊緊地抓住其他植物或繩子。所以我做瞭一些關於纏繞植物的研究，認為這是一個很好的大自然設計，值得我們去探索。”
據瞭解，3D打印的原型設備有一個由矽橡膠制成的植物卷須狀圓柱形彈性體，裡面有一個縱向運行的彈性脊柱。這種脊椎的核心部位有一個光纖傳感器並被一個充滿空氣的氣動通道環繞著。這個通道纏繞著脊椎，就像纏繞植物的卷須纏繞著一根繩子一樣。
當光纖傳感器檢測到握爪跟物體接觸時，它會提示一個連接的微型壓縮機將空氣泵入脊柱周圍的通道。這使得握爪像開塞鉆一樣旋轉，在這個過程中纏繞在物體上。
重要的是，傳感器還能確定物體的直徑和扭曲的角度。然後它會相應地調整進入氣動通道的空氣量從而決定握爪繞著物體旋轉的力度--氣壓越高，扭轉的力度就越大。一旦完成抓取任務，降低壓力會使握爪伸直並釋放物品。
Fok表示：“我們的機器人的纏繞動作隻需要一個氣動控制，這省去瞭多個氣動控制之間復雜協調的需要從而大大簡化瞭操作。由於我們使用瞭獨特的纏繞運動，柔軟的機械手爪在有限的區域能運作得很好且隻需要很小的操作空間中進行。”
目前，這種裝置已被用於處理諸如鉛筆、畫筆甚至是拉直的金屬線回形針等物品。這項技術有望最終應用於處理嬌嫩的植物、抓取易碎玻璃管中的樣本以及執行機器人手術等任務。
相關研究報告已發表在《Optics Express》上。
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