【記者陳卓希綜合報導】機器人不只有冰冷的金屬材質，近年興起的軟性機器人，讓機械手臂擁有人類皮膚的觸感，動作也更加細膩。國立臺灣大學機械工程學系團隊，以抽氣方式驅動機械手指，增加軟性手指的抓握力，研發出「抽氣式薄壁挫屈軟性材料手指」，可望用於醫療和食品包裝等領域。此作品在「萬潤2020創新創意競賽」獲「最佳應用獎」。團隊成員、臺大機械系學生于紹尹表示，一般軟性手指多由充氣方式驅動，原理類似氣球充氣，氣體會使手指膨脹具抓握力，但因空氣具壓縮性，如同氣球充氣後表面仍具彈性，會導致握力變小而不易取物，抓力比值落在2到68。有鑑於此，團隊改用「抽氣式」驅動手指，「可想像成真空包裝的綠豆，抽掉空氣後袋子會變硬。」他形容，抽氣後的關節能更穩固，也讓軟性手指的勁度（註1）大增，抓握力較充氣式手指高，比值接近80。註1：勁度是彈性材質抵抗變形的一種強度標準。 軟性手指總重為50公克，可抓取超過4公斤的物品，且因為材質柔軟，可大幅降低被抓取物損害的可能性。　圖／歐陽智文提供抽氣式關節能提供更好的抓握性能，但在抽氣時，手指會因過度擠壓而無法自然彎曲。團隊成員、臺大機械系學生歐陽智文解釋，團隊在手指關節旁開了似三角形的洞，才使手指能快速自然地變形。他補充，手指關節是由可大幅度彎曲的薄膜構成，薄膜能適應真空狀態，快速變形做出指令。而此作品運動時間約需0.5秒，「相較充氣式為0.1至6秒，作品表現還算不錯。」他肯定作品效能。 左為手指彎曲型態概念圖，中間為仿生手指結構，右則為本作品設計的手指關節。　圖／歐陽智文提供「薄膜由軟性材料製成，可由3D列印印出一體成形的手指。」于紹尹說，作品的成本相較硬式手指低，製作程序也比其他的軟式手指簡便。一般軟性手指是用矽膠灌模，需要經製模、灌膠、脫模等繁複步驟，而團隊利用3D列印即可印出多關節手指，後續更能簡便組裝成抓取器和仿生（註2）手掌。註2：透過模仿生物系統的功能和行為，研發技術系統。大部分硬式機器人多透過金屬製成和馬達發動，有足夠抓力抓取重物，被廣泛應用於工業領域，但缺點為無法抓取會變形的物體。指導教授莊嘉揚認為，團隊的作品打破限制，具高度適應性，可抓握較薄和不規則的物品，如信用卡和絨毛娃娃等。他說明，像食品包裝和醫療領域，機器「柔軟」的特性能更接近人體的感知能力，以適應不規則形狀的商品。 團隊製作的仿真手指，可抓握不同形體物品，像圖中裝水的冰袋，展現高度適應能力。　圖／歐陽智文提供軟性機器目前都在研究階段，「（手指）能抓起信用卡，在技術有很大發展性。」工業技術研究院機械與機電系統研究所、智慧機器人組副組長張彥中對作品表示看法。然在商業運用上，還需進一步實測與改良，于紹尹談到，當前目標是將作品套用在仿生機器人，增加外型真實度和性能多樣性，證明此設計的效用。 團隊將關節依人類手指樣態進行排列，使其外觀與手掌相似，可抓取體積小、厚度薄的物件。　圖／歐陽智文提供