使用形状记忆聚合物作为机械手

浙江大学的一组研究人员使用形状记忆聚合物创建了一种新的机器人抓手。该小组在《科学进展》杂志上发表的论文中描述了该材料，其作为抓手的用途以及其工作情况。

在过去的几十年中，科学家使用了多种方法使机器人能够拾取和操纵物体并将其放回原处，而这些都不会损坏物体。机器人抓取器已经取得了很大进步，这主要归功于微芯片技术的进步，但仍有很大的改进空间。最大的挑战之一是开发抓爪可以拾取和操纵几乎任何形状，不同尺寸，用不同材料制成的物体。创建一个像人的手一样的抓手，要能够从桌子上摘下一根大头针，将生鸡蛋搬到整个房间或将孩子的缎带扎在头发上，都需要非常复杂的抓手和相关软件。在这项新的工作中，研究人员通过采用完全不同的方法来消除了对复杂性的需求。

先前的研究表明，当加热某些聚合物时，它们会略微膨胀并变软。研究人员使用这两种属性来创建他们的新抓手。他们创造了一种聚合物抓手，当加热到45°C时会变软，然后在暴露于25°C时会再次变硬。它的基本形状是长方体(3-D矩形)。然后，他们将抓具固定到一个简单的臂上，该机械臂可将抓具向下放在桌面上或将其提升到桌子上方，足以将各种物体放置在下面。

测试包括将一个小钢球之类的物体放在夹持器下面，然后将整个设备在外壳中加热到45°C。几分钟后，聚合物软化了。然后，研究人员将抓具放到物体上，使物体被包围，这类似于在叉子上放一块软化的黄油棒。然后将外壳中的温度降至25°C。此时，聚合物略微收缩，紧紧地抓住物体。然后，研究人员举起了夹具和夹具。为了将物体放回原处，研究人员将夹持器降低到桌子上，并将外壳中的温度升高到45°C。