想象精心培育的葡萄在自動(dòng)化分揀線上被冰冷的金屬夾爪壓裂汁流，或價(jià)值不菲的手機(jī)屏幕在裝配中因輕微定位偏差被刮傷報(bào)廢。這種由剛性?shī)A爪帶來(lái)的損耗在精密制造、生鮮物流等行業(yè)中屢見不鮮。

傳統(tǒng)剛性?shī)A爪依賴極高的定位精度和預(yù)設(shè)軌跡，面對(duì)形狀多變、表面敏感或材質(zhì)脆弱的物體時(shí)，控制難度與損壞風(fēng)險(xiǎn)同步攀升。柔性設(shè)計(jì)正在成為打破這一困境的關(guān)鍵路徑。

剛性?shī)A爪（通常是金屬或硬質(zhì)塑料結(jié)構(gòu)）在面對(duì)三類典型物體時(shí)常常力不從心：

1.易碎品（如玻璃器皿、電子產(chǎn)品、水果）：硬接觸極易導(dǎo)致壓痕、破裂或擦傷。

2.形狀不規(guī)則物體（如異形零件、農(nóng)產(chǎn)品、軟包裝）：難以確保所有夾持點(diǎn)有效接觸并均勻施力，容易滑脫或不穩(wěn)定。

3.表面敏感物體（如拋光件、光潔面料）：剛性接觸面極易留下永久性損傷。

工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中超過15%的物料搬運(yùn)難題源于傳統(tǒng)夾爪對(duì)復(fù)雜對(duì)象的適應(yīng)性不足。剛性?shī)A爪要求毫米級(jí)以下的高精度定位系統(tǒng)，顯著增加了系統(tǒng)復(fù)雜度和糾錯(cuò)成本。

柔性機(jī)器手夾爪通過在結(jié)構(gòu)或材料中引入彈性、可變形元素，從根本上改變了夾持機(jī)制。

緩沖沖擊：柔性材料（如食品級(jí)硅膠、高性能彈性體）或結(jié)構(gòu)（如氣囊、柔性鉸鏈）在接觸瞬間吸收沖擊能量，避免硬性碰撞造成瞬時(shí)損壞。

均勻分散壓力：不同于剛性?shī)A爪的點(diǎn)或線接觸受力，柔性接觸面能貼合物體輪廓，將壓力分散到更大接觸面積，顯著降低局部壓強(qiáng)。如同人類指尖的脂肪組織保護(hù)抓握物。

應(yīng)用實(shí)例：模塊化柔性?shī)A爪在3C電子裝配線上抓取脆弱的手機(jī)屏幕，成功將破損率降至原來(lái)的十分之一；在生鮮分選環(huán)節(jié)輕柔抓握草莓、西紅柿，顯著減少擠壓傷。

自適應(yīng)包裹：柔性結(jié)構(gòu)能主動(dòng)或被動(dòng)地順應(yīng)物體表面的微小凹凸、角度偏差和不規(guī)則輪廓，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)甚至面接觸，增大有效接觸面積。

增強(qiáng)摩擦力：軟性材料通常具有更高的摩擦系數(shù)，結(jié)合更大的接觸面積，顯著提升抗滑移能力，即使面對(duì)光滑曲面或油污表面也更穩(wěn)定可靠。

容忍定位偏差：對(duì)初始定位精度的要求大幅降低，系統(tǒng)無(wú)需追求定位即可實(shí)現(xiàn)成功抓取，提升了整體的魯棒性。全球頭部物流企業(yè)采用柔性?shī)A爪后，抓取成功率和穩(wěn)定性提升超過25%。

降低感知與控制要求：柔性?shī)A爪的自適應(yīng)特性減少了對(duì)超高精度視覺定位系統(tǒng)和復(fù)雜力控算法的依賴，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)集成和編程調(diào)試工作。

提升抓取效率：減少因抓取失敗、精確定位或避免損壞而耗費(fèi)的時(shí)間，加快生產(chǎn)節(jié)拍。

優(yōu)化整體成本：硬件（如可能降低傳感器精度等級(jí)）和軟件復(fù)雜性的降低，加上因減少損壞帶來(lái)的物料節(jié)約，以及效率提升帶來(lái)的產(chǎn)出增加，使得采用柔性?shī)A爪的系統(tǒng)整體擁有成本更具優(yōu)勢(shì)。某汽車零部件廠自動(dòng)化改造中，柔性?shī)A爪方案相比傳統(tǒng)方案降低了約18%的綜合成本。

大寰AG 系列關(guān)節(jié)型自適應(yīng)電爪，適用于協(xié)作機(jī)器人，以精巧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適配對(duì)不同形狀工件的穩(wěn)定抓取。以優(yōu)異的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，AG系列分別榮獲2019年和2020年紅點(diǎn)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。夾爪連桿機(jī)構(gòu)支持包絡(luò)自適應(yīng)抓取，更適應(yīng)圓形、球形或異形物體，提高抓取穩(wěn)定性。

機(jī)器手夾爪的柔性設(shè)計(jì)并非錦上添花，而是解決復(fù)雜現(xiàn)實(shí)抓取挑戰(zhàn)的必然選擇。其在物體保護(hù)、抓取穩(wěn)定可靠性和系統(tǒng)簡(jiǎn)化成本優(yōu)化三方面的顯著優(yōu)勢(shì)，正在深刻變革自動(dòng)化應(yīng)用場(chǎng)景。

隨著材料科學(xué)（如新型智能軟材料）、仿生學(xué)研究和傳感控制技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，柔性?shī)A爪的能力邊界將不斷拓展。

大寰機(jī)器人是一家專注為工業(yè)智能制造場(chǎng)景提供精密運(yùn)動(dòng)和精密力控核心零部件的高科技企業(yè)。擁有伺服電動(dòng)夾爪、音圈執(zhí)行器、伺服電缸三大核心產(chǎn)品系列。憑借自主研發(fā)的精密力控技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)精密制造的空白，為客戶提供?體化的智能制造抓取與精密力控解決方案。

柔性?shī)A爪利用彈性材料（如硅膠、高性能TPU）或可變形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如氣囊、鉸鏈陣列），在接觸物體時(shí)能主動(dòng)或被動(dòng)地發(fā)生形變。這種形變使其能貼合物體輪廓，增大接觸面積，并吸收沖擊能量，從而實(shí)現(xiàn)類似人類手指的適應(yīng)性抓取。

核心區(qū)別在于接觸方式和適應(yīng)性。柔性?shī)A爪能自動(dòng)適應(yīng)物體表面的不規(guī)則性和細(xì)微姿態(tài)偏差，形成面接觸并分散壓力；剛性?shī)A爪則需要精確的定位和預(yù)設(shè)軌跡，主要依賴點(diǎn)或線接觸，對(duì)不規(guī)則物體和定位誤差容忍度低。

易碎品處理（玻璃、陶瓷、電子產(chǎn)品）、生鮮食品加工分選、精密儀器組裝、醫(yī)療器械制造、物流快遞包裹分揀、以及服務(wù)機(jī)器人抓取日常不規(guī)則物品等場(chǎng)景，對(duì)物體的保護(hù)性和抓取適應(yīng)性要求高，是柔性?shī)A爪的主要應(yīng)用領(lǐng)域。

融合嵌入式傳感（如觸覺、力覺、視覺）形成閉環(huán)智能控制系統(tǒng)是趨勢(shì)。新型智能材料（如介電彈性體、形狀記憶合金）驅(qū)動(dòng)的夾爪將更輕便高效；仿生學(xué)設(shè)計(jì)將進(jìn)一步提升自適應(yīng)能力；深度學(xué)習(xí)算法將賦能夾爪自主學(xué)習(xí)抓取策略。

重點(diǎn)考量四點(diǎn)：被抓物體的特性（尺寸、形狀、重量、易損性）；所需負(fù)載能力；工作環(huán)境要求（潔凈度、溫濕度、化學(xué)環(huán)境）；以及與現(xiàn)有機(jī)器人系統(tǒng)的兼容性。進(jìn)行實(shí)物抓取測(cè)試是驗(yàn)證有效性的關(guān)鍵步驟。

傳統(tǒng)剛性?shī)A爪在應(yīng)對(duì)易碎、不規(guī)則或表面敏感物體時(shí)力不從心，抓取失敗與損傷風(fēng)險(xiǎn)并存。柔性機(jī)器手夾爪通過結(jié)構(gòu)或材料的可變形特性實(shí)現(xiàn)了三大關(guān)鍵突破：

緩沖沖擊并均勻分散壓力，避免物體損壞；

自適應(yīng)包裹物體輪廓增強(qiáng)摩擦，大幅提升抓取成功率與穩(wěn)定性；

降低對(duì)高精度定位和復(fù)雜控制的依賴，顯著簡(jiǎn)化系統(tǒng)并優(yōu)化整體成本。

模塊化設(shè)計(jì)使其應(yīng)用更靈活廣泛。隨著材料與智能控制技術(shù)的進(jìn)步，柔性?shī)A爪已成為解鎖復(fù)雜抓取場(chǎng)景、推動(dòng)柔性制造與智能物流發(fā)展的核心技術(shù)。