简化的手腕结构可以帮助机器人

给机器人一项特定的工作——比如，在工厂的传送带上放置一个罐头——它们可以非常高效。但在结构化程度较低的环境中，任务各不相同，即使是看似简单的事情，例如拧下灯泡或转动门把手，事情也会变得更加棘手。

问题的很大一部分与机器人必须使用的“手腕”机制有关;它们通常复杂而笨重，并且难以进行某些作。耶鲁大学研究人员采取的一种更简单的方法可以为机器人提供一种处理更复杂运动的方法。他们的结果发表在《自然机器智能》上。

通常，设计用于纵物体的机器人是用夹具和三个自由度的手腕构建的。也就是说，它们可以以三种独立的方式移动：“滚动”（从前到后旋转）、“俯仰”（左右旋转）和“偏航”（垂直）。但手腕在机械上很复杂，并且通常远离被抓取的物体，需要机器人移动整个手臂才能完成任务。结果是需要大量空间的笨拙和低效的动作。

这种耶鲁大学设计的机械手，研究人员将其命名为狮身人面像，是在 Aaron Dollar 教授的实验室开发的。它具有球形机构，可以在所有三个轴上抓取和旋转各种物体，结合了传统手腕和夹具的大部分功能。

“这并不是很复杂，”该论文的主要作者、Dollar 实验室的博士生 Vatsal Patel 说。“它上面没有任何传感器或任何东西。它可以在没有任何摄像头或传感器之类的东西的情况下工作。但由于球形机制，它总是会滚动、俯仰和偏航物体。

“它效率更高，而且不需要大量空间。手腕能够在更靠近物体的地方进行这些旋转，而无需移动整个手臂的负担。它工作得更快、更高效。

该设计还使机器人更容易在有限的空间内执行任务，例如在壁橱内拧入灯泡。更广泛地说，它使该领域离一个日益普遍的目标更近了一步，即设计在家庭、灾难现场和其他非结构化环境中都能正常工作的机器人。“在这些环境中，机器人并不确切知道物体在哪里，”帕特尔说。“他们试图适应环境，适应物体。这就是机器人技术总体上的发展方向，我们正在努力解决同样的问题。