冬梅

机器人现在已经“飞入寻常百姓家”，相信有些同学家里早就出现了机器人的身影。有的小读者可能对机器人的手比较失望，因为，我们想象中，机器人的手应该和人的手差不多，至少也要收放自如。不要失望，虽然它们的手看上去有些笨拙，但在灵巧上却丝毫不输给我们的手。

机器人的手，其实就是机器人的执行系统，一般做成钳形夹持器一一只有夹持器的钳口与物件形状吻合时，它才能握得牢靠。一旦物件形状改变，就要更换另一种钳口。针对这种情况，有人决定给机器人“多装几只手”。比如，日本的科学家就给机器人安上了特殊装置，使机器人能够在众多钳口中自由切换，选出需要的一种。不过，更换夹持器的钳口虽然让机器人实现 了多功能，但也会使机器人的构造变得复杂，而且安装的夹持器钳口种类也是有限的。

也有人说：造几种专用机器人，让它们各司其职不行吗？机器人就其实质来说，是为了方便人们的生活。如果由于夹持器的能力有限，使这种由电子计算机控制的机器变成使用范围狭窄的专用机械，那就得不偿失了。其实，解决的方法很简单：如果机器人能够拥有像普通人一样灵活的双手，那它就能够焊接零件、组装箱子、照看小孩……

我们来看一个场景：桌子上摆着一尊小巧的陶瓷塑像、一根钢管、一只薄玻璃烧瓶、一枚新鲜的鸡蛋、一个指甲大小的齿轮，还有一朵刚刚采来的野菊花。机器人从容地摆动着它那戴黑“手套”的手，在操纵者的指挥下，轻轻地拿起了鲜花。接着，它放下鲜花，拿起鸡蛋，围着桌子转了一圈后，把鸡蛋完好无损地放回了原处……最后，它拿起了光滑、沉重的钢管，紧紧握住。

这就是俄罗斯工程师佩罗夫斯基发明的机械手。这只光滑、闪亮、戴黑手套的机械手为什么可以拿起这些大小、粗细、外形不一的物品？原来，这个机器人的夹持器是一个马蹄形的弹性密闭囊，里面装着颗粒状的小圆球，一边还连着一个真空装置。

这个装置有什么作用呢？举个例子：有人搬家时，可能会把衣服、被子等物品放到一个密封的储物袋中，然后用抽气筒把里面的空气抽走，这样，衣服和被子就会变硬，占据的空间也会变小。这个装置也是同样的原理：弹性密闭囊的外面被两个带褶皱的软管夹住，软管与空气压缩机的输气管相连。空气被压缩时，软管伸长，压迫弹性密闭囊，迫使手套握住物件。之后，真空泵会使手套变硬，从而握得更牢。

这个弹性密闭囊的材料也很不简单，它采用了凯夫拉这种合成纤维。没错，这就是我们在2020年第11期《学与玩》杂志中提到过的、用于制作防弹衣的材料。凯夫拉可以起到保护机器人的作用，使机器人在极端环境下，也不会出问题。

佩罗夫斯基觉得这种夹持器工作时，既需要空气压缩机，又要有真空泵，有些累赘。因此，他对这个装置进行了重新设计：改良后的夹持器只需要一部真空泵，就可以压迫手套，也能使其变硬。虽然夹持器的构造简化了，但性能并没有降低。它仍然能够稳稳地提起十几公斤重的钢铁零件，也能拾起光滑的小子弹壳。

佩罗夫斯基还告诉人们，由于弹性密闭囊柔软而有弹性，即使零件摆放的位置与指令有些偏差，它也照样能够拿到。因此，它对机器精准度的要求相对较低，也就可以简化其控制装置了。

夹持器无须在“几双手”中不停切换，从而能够连续不停地工作。我们可以让这种巧手机器人在对人有害的环境中进行修理作业，讓它们用万能的“手”操纵气切器、焊枪、螺帽扳子等工具或更换零件。同时，这种机械手还可以到海底等人类未知的区域去采集样品。随着技术的发展，相信这双越来越灵巧的机械手，能够为人类做更多的事。