能「彈」鋼琴的3D印表機器人手

2025-05-10 23:12:25

　　12月24日消息，據外媒昨日(12月23日)報導，英國劍橋大學研究人員在新一期美國《科學·機器人學》雜誌上發表報告說，他們運用3D列印技術製造出一種機器人手，只需移動手腕，就能在鋼琴上「彈」出簡單的音樂片段。

　　據悉，人手是一個非常複雜的系統，想要在機器人身上重現人手的靈活性和適應性是一個巨大的挑戰。目前，大多數先進的機器人也還不能完成人類幼童就能輕易完成的手部操作。

　　近年來，得益於3D列印技術的進步，很多柔性材料也開始應用到機器人設計中來。劍橋大學研究人員就是利用剛性和柔性材料，以3D列印技術複製了人手的骨頭和韌帶，但不包括肌肉和肌腱。儘管這種機器人手的活動範圍與人的手比還有限，不過依靠其機械設計，仍然能較大幅度地活動。

　　研究人員表示，這個機器人的手指是不能獨立移動的，但它可以通過移動手腕彈奏簡單的音符，模仿不同風格的鋼琴演奏，也叫做「被動」運動。

　　「我們可以利用被動運動來完成更多的運動，比如步行、遊泳或者飛行。」劍橋工程系的喬瑟·休斯表示，「智能的機械設計能夠以最小的成本實現最大範圍的運動。」

　　這款3D列印的機器人手被「強行灌輸」了很多音樂彈奏程序，比如莫扎特、斯卡拉蒂和格什溫等作曲家的古典作品，以及《鈴兒響叮噹》等通俗歌曲。

　　研究人員表示，人體的骨骼、韌帶和皮膚等有助於人類實現很多靈巧活動，通過先進的3D列印技術製造出與人手很像的機器人手，有助於研究這種生理結構的重要性。這還將有助於對骨骼動力學更深的研究，助力實現複雜的運動任務，從而突破被動運動系統的局限性。

　　本文編輯：吳陳純