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能夠再現人手靈巧性的機器人仍然是生物工程專業的夢想。實現這一目標的一種新方法避免了試圖複製產生我們最基本手勢的骨骼、關節和韌帶的複雜性。
桑迪亞國家實驗室的研究團隊採用了這樣一種策略，設計了一種模組化的塑膠原型手，其電子系統主要由手機中常見的零部件製成。桑迪亞手對於機器人來說仍然可以表現出高度的精巧性，甚至能夠更換小型手電筒中的電池。預計它的成本約為 10,000 美元，僅為當今最先進機器人手 250,000 美元價格標籤的一小部分。
研究人員透過多種巧妙的方式節省了成本。“其中之一是搜尋全球效能最高、價格最低的元件，如電機、齒輪等，”專案負責人科特·索爾茲伯裡說。“另一個是用商品零件構建整個電子系統，特別是手機中常見的零件。我們還從金屬結構件轉向塑膠，並注意設計結構，使塑膠能夠提供足夠的強度。”
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桑迪亞手的指頭是模組化的，透過磁鐵固定在手架上。這使得研究人員可以靈活地設計可互換的附件，這些附件可以裝配螺絲刀、手電筒、相機和其他工具。手指也被設計成自動脫落，以避免在手撞到牆壁或其他固體物體時損壞。研究人員表示，這隻手甚至可以被操控來撿起並重新連線掉落的手指。
這隻手的當前版本只有四個手指，包括相當於拇指的手指。“事實證明，對於人類進行的各種操作任務，四個手指就足夠了，”索爾茲伯裡說。不過，他補充說，未來這隻手的迭代版本可以有任意數量的手指以及這些手指的任意排列，而不會增加太多成本或複雜性。
雖然這隻手將來可能會被程式設計為自主操作，但目前人類可以使用配備感測器的手套或基本控制面板來控制該裝置。索爾茲伯裡說，手套是一種定製設計，可以讀取人的手勢，並嘗試用機器人手複製該手勢。他補充說，目前的通訊協議是 USB 電纜，但可以升級為包括任何無線通訊方式。該團隊的目標是開發一副成本約為 1,000 美元的手套。
由於成本如此之低，並且有國防高階研究計劃局 (DARPA) 資助該專案，這隻手可能會成為參與解除和處置簡易爆炸裝置 (IED) 的移動機器人的受歡迎的補充。過去十年，美國軍方已部署數千臺價值數億美元的無人地面機器人，用於解除在阿富汗和伊拉克針對部隊使用的簡易爆炸裝置。許多這些裝置，例如iRobot 的 PackBot，透過遠端控制驅動到危險區域，在那裡它們使用類似鉗子的金屬爪來搜尋和處置炸彈。花在這些戰鬥機器人上的大量資金用於更換在戰場上損壞的備件。桑迪亞的目標之一是提供更高的解除（而不是引爆）炸彈的能力。
桑迪亞的研究人員正在試驗這隻手的升級版，包括一個帶有兩個嵌入式攝像頭的掌心，可以在抓取過程中向操作員傳達立體影像。“在那之後，”索爾茲伯裡說，“我們希望這項技術能夠進入實地測試。”
在下面的影片中，桑迪亞手展示了許多功能，包括提起手提箱、拿起電話聽筒，以及可能最令人印象深刻的是，將 AA 電池放入手電筒中。
影像和影片由 SandiaLabs 提供。