日本的剪纸和折纸艺术——名为“刻纸”（kirigami）——为各种精巧的机器人设计提供了丰富的灵感，而最新的例子可能是有史以来最通用、最令人印象深刻的一个。本月早些时候，北卡罗来纳州立大学的一个团队在《自然通讯》杂志上首次详细介绍了这项成果：他们开发了一种新型软体机器人夹爪，其灵敏度足以处理水滴和翻动书页，同时又足够强劲，能够实现 16,000 的负载重量比。工程师们相信，经过进一步改进，该夹爪将能够应用于各种行业，甚至人造假肢。
“由于强度、精度和轻柔度之间的权衡，开发一种能够处理超软、超薄和重物体的单一软体夹爪非常困难，”研究作者、北卡罗来纳州立大学机械与航空航天工程副教授 Jie Yin 在一份声明中表示。“我们的设计在这些特性之间取得了极佳的平衡。”
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虽然之前的软体夹爪也采用了刻纸的元素，但研究人员开发的触须状结构以一种精细且精确的方式分配力，足以帮助拉开某些拉链和捡拾硬币。正如《新科学家》杂志最近也指出的那样，这种形状和角度设计使得重 0.4 克的夹爪能够拿起重达 6.4 公斤的物体——其负载重量比是先前行业记录的 2.5 倍。
由于夹爪的能力来自于其设计而非材料本身，该团队还展示了其额外潜力，用植物叶子构建了迭代版本。这种可生物降解夹爪的潜力在仅需临时使用的场合可能非常有用，例如处理危险的医疗废物，如针头。
如果这些还不够的话，北卡罗来纳州立大学的团队更进一步，尝试将他们的夹爪连接到通过用户前臂肌肉活动控制的肌电假肢手上。“这款新型夹爪无法取代现有假肢的所有功能，但可以用来补充其他功能，”论文合著者、北卡罗来纳州立大学生物医学工程联合系杰克逊家族杰出教授 Helen Huang 说。“刻纸夹爪的一个优势是，你不需要更换或升级机器人假肢中已有的电机。在使用夹爪时，你可以直接利用现有的电机。”
Yin、Huang 和他们的同事希望最终能与机器人假肢制造商、食品加工公司以及电子和制药企业合作，为他们的软体夹爪开发更多用途。
