國(guó)內(nèi)首度自主研發(fā)機(jī)器仿生手掌取代過(guò)往機(jī)器手臂末端的夾爪，以逼近人類(lèi)真實(shí)手掌的多自由度讓手臂在夾取時(shí)的動(dòng)作更細(xì)膩靈敏。加上其運(yùn)用碳纖復(fù)合材料，重量上更與手機(jī)相差無(wú)幾。機(jī)器仿生手掌具有輕巧與多自由度靈活的特性，被視為可在未來(lái)造福組裝義肢的患者，甚至國(guó)內(nèi)也計(jì)畫(huà)要結(jié)合感測(cè)貼片偵測(cè)肌肉變化，已通知仿生手掌進(jìn)行動(dòng)作預(yù)測(cè)，將使人機(jī)之間的互動(dòng)更加緊密自然。

現(xiàn)行機(jī)器手臂的末端主要透過(guò)各種夾具進(jìn)行抓取動(dòng)作，不過(guò)在夾具方面仍有一些限制，例如僅能抓取特定外型或是硬度較高的物件。由工研院首度研發(fā)的機(jī)器仿生手掌則是有別于夾具的設(shè)計(jì)，而直接仿造人類(lèi)真實(shí)手掌的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可達(dá)到六個(gè)自由度，除了原先五指關(guān)節(jié)外，又增加大拇指基部的活動(dòng)范圍，使其運(yùn)動(dòng)關(guān)系與人手相應(yīng)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)相似，可讓抓握的動(dòng)作更細(xì)膩。

不過(guò)工研院發(fā)現(xiàn)由于五指關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)可能對(duì)于生產(chǎn)在線(xiàn)的工業(yè)型機(jī)器人造成部分冗余，相較之下似乎更適合以人為本的應(yīng)用情境。特別是若將其運(yùn)用在醫(yī)療領(lǐng)域，則可以用作智能義肢用途，彌補(bǔ)斷掌人員缺手的不便。

工研院研究人員表示，雖然醫(yī)學(xué)上有機(jī)械義肢，但部分會(huì)把驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)于腕部下方，造成使用上「卡卡」的，而工研院所研發(fā)的機(jī)器仿生手掌則是把驅(qū)動(dòng)裝置微型化，并在不影響外觀的前提下設(shè)計(jì)于手背的位置，讓機(jī)器仿生手掌與殘肢連結(jié)的部分更加舒適自然。

而在機(jī)器仿生手掌的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上也是由工研院一手包辦。在手指各關(guān)節(jié)連動(dòng)的部分，工研院為提升抓取時(shí)的力道強(qiáng)度而采用金屬連桿，目前根據(jù)測(cè)試至少可抓取超過(guò)三公斤的物體，象是一般手工具如鉆孔機(jī)就可使用。此外，在材質(zhì)方面則是采用碳纖復(fù)合材質(zhì)地，重量輕巧，經(jīng)測(cè)試幾乎與一般手機(jī)相差無(wú)幾。

若是將來(lái)此機(jī)器仿生手掌可望造福組裝義肢的患者，那么在設(shè)計(jì)上未來(lái)也將更貼近人性的需求。市面上的普通義肢一般通過(guò)開(kāi)關(guān)或按鈕來(lái)操縱，或者是由使用者手動(dòng)操作，不過(guò)工研院則是計(jì)畫(huà)在未來(lái)改善這種操作方式，即讓機(jī)器仿生手掌具備感知能力。

這個(gè)原理在許多科幻電影當(dāng)中其實(shí)都出現(xiàn)過(guò)，甚至美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)旗下的實(shí)驗(yàn)室也成功研發(fā)過(guò)一款具有感知能力的機(jī)器手臂，成功為一名因被浣熊咬傷手臂，而造成感染被迫截肢的女性患者，讓其重新恢復(fù)跟正常人一樣的觸覺(jué)。

工研院的計(jì)畫(huà)則是未來(lái)也能讓截肢部位貼上感測(cè)貼片，以偵測(cè)截肢部位的肌肉變化，從而讓機(jī)器仿生手掌感知并接收使用者肌肉傳來(lái)的訊號(hào)，以便進(jìn)行動(dòng)作預(yù)測(cè)，使得人機(jī)之間的互動(dòng)更加順暢。甚至未來(lái)也有望將觸覺(jué)皮膚導(dǎo)入于指腹或手掌內(nèi)，將觸覺(jué)訊號(hào)回傳給神經(jīng)，讓使用者也感受到仿生手掌的一切觸覺(jué)。

工研院表示，在智能義肢發(fā)展的目標(biāo)到位之前，目前此機(jī)器仿生手掌的初步功能是作為取代夾爪用途，可賦予機(jī)器手臂更細(xì)膩的動(dòng)作，能抓取形狀不規(guī)則與軟性物件，搭配行動(dòng)式裝置則可適用于賣(mài)場(chǎng)貨品巡檢、牲畜飼養(yǎng)廠(chǎng)巡檢以及各式生產(chǎn)環(huán)境站別間運(yùn)載及上下料等用途。

而此機(jī)器仿生手掌也于今年***機(jī)器人與智能自動(dòng)化展上首度亮相，現(xiàn)場(chǎng)則是結(jié)合行動(dòng)式手臂機(jī)器人系統(tǒng)展示。倘若此機(jī)器仿生手掌未來(lái)實(shí)現(xiàn)于智能義肢應(yīng)用，不但可造福因事故而行動(dòng)不便的患者，更可為***醫(yī)療與機(jī)械產(chǎn)業(yè)的研發(fā)能力上再寫(xiě)下新頁(yè)。