德国Festo（费斯托）公布新作：模仿人手制造的柔性机械手

3D打印，也就是增材制造技术，可谓是当今最时髦的智能制造技术之一，发展迅猛的同时又极具潜力，它正在越来越广泛地被应用到各个领域，给制造业带来了革命性的变化。

仿生学设计可以在结构上借鉴来自大自然的灵感，在设计上寻求最优化的解决方案。3D打印技术摆脱了传统加工工艺的桎梏，使得过去无法实现的复杂设计方案成为现实，这也赋予了仿生学设计广阔的施展空间。

乔布斯(Steve Jobs) 曾经说过，21世纪最好的创新是将生物学与技术相交叉。工业制造领域中有很多零部件或机械的设计都是从生物学中得到的灵感，比如说潜艇的设计是从海豚体形或皮肤结构中得到的灵感....这样的例子在工业领域还有很多很多。

德国自动化技术商Festo（费斯托）就以大自然为灵感，设计各种仿生动物机器人。

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之前他们曾对外公布的是仿生象鼻机械手：

以及仿生章鱼触手

象鼻机械手具有12个自由度，可以更换不同的夹头，能够胜任各种柔性工作。而仿生章鱼触手附有吸盘，内置真空管，可以自主提供吸附动能，轻松完成抓、握等动作。

最近，费斯托的仿生机械手又升级了。费斯托又对外发布了两个视频，一个是气动机械手，另一个就是模块化气动机械臂。

气动机械手

这次公布的气动机械手比其他仿生手看起来更像人手，但却有着和人类手掌完全不一样的结构，因为它没有骨骼，完全依靠手指上的气动波纹管结构来控制动作。当气室充满空气时，手指弯曲；气室排空时，手指呈伸展状态。

拇指和食指中还装有旋转模型，使这两个手指可横向移动。通过这一设计，仿生机械手总共可实现12个自由度。

而且，除去柔性的结构，更重要的这款机械手还搭载了强化学习模块，这意味着这款机械手可以通过自我学习，来不断的优化自己的行动能力，最终成功完成布置给它的任务。

当机械手拿到一件物体时，它会首先利用3D相机和深度传感器建立物体的虚拟模型，并通过AI进行模拟学习，在一次次的虚拟试错练习中掌握不会把物体弄掉的正确抓握方法。这样能更快地学会操作各种物体。

示意图：机械手自带的AI在模拟中学习如何抓握物体

模块化气动机械臂

模块化气动机械臂是文章开始之前咱们提到的仿生象鼻机械手的进化版。

升级之后的机械臂动作看起来更加柔性化，能够保持末端及其稳定的完成相应的移动工作，而且可以搭载更多的末端执行器。

而且，由于是类似于大象鼻子的设计，相比于普通的机械臂，它占用的操作空间会更小。

看到上面这款机械手在固定区域内的移动轨迹，你们是不是想到了它可以运用到流水线中从事简单的重复工序了。

仿生软体机器人是一项集材料、力学、生物学、自动化等多学科的交叉研究，也是目前国际学术界的前沿研究热点。其未来应用除了工业抓持，还可以应用到家庭服务、医疗康复、智能穿戴等多个领域。从上面的案例我们可以看到，3D打印与仿生学相辅相成，在各行各业大展身手的空间十分广阔。仿生学也将帮助3D打印突破材料发展瓶颈，迎来新的契机。