中山大学与华中科技大学联合团队近日取得重要科研进展，成功研发出一种名为混合多模式抓手（HMG，Hybrid Multi-mode Gripper）的智能抓取装置。该装置融合了刚柔耦合结构与捏吸双功能，通过多模式协同操作显著提升了机器人抓取的适应性与多样性，为跨场景应用提供了创新解决方案。
研究团队从生物仿生学角度切入，以象鼻的灵活抓取能力为灵感，结合人手指的刚柔耦合特性，设计出这款具备四种操作模式的抓手。通过柔性驱动实现的轻柔捏合模式可抓取重量仅0.2克的羽毛或薯片等易碎物品；刚性模式则能输出高负载力，精准操控10公斤重的金属哑铃；纯吸附模式适用于搬运直径达0.55米的大型瑜伽球；混合模式通过抓吸协同，在复杂场景中展现出独特优势。例如在模拟煲汤任务中，该装置可先用轻柔模式抓取食材，切换吸附模式处理薄片状物体，最后以大力捏合模式完成锅具倾倒动作。
实验数据显示，HMG在动态高速环境下仍能稳定抓取不规则物体，通用性抓取准确率达93.3%。其水下作业能力尤为突出，可在10米深度完成海洋垃圾收集、海参抓取等任务。研究团队特别指出，该装置有望实现无人潜航器的自主回收，突破传统人工操作受天气限制的瓶颈。在工业领域，HMG已与中国海洋石油集团等单位合作，应用于珠江水域漂浮物打捞项目。
当前研发团队正推进两项重点工作：一是将HMG集成至两栖无人机，开展跨介质场景实验，重点解决轻量化设计与响应速度优化问题；二是探索新型抓取结构，开发更具创新性的操作模式。相关研究成果已发表于《IEEE Transactions on Robotics》，论文详细阐述了装置的设计原理与多场景验证数据，为机器人抓取技术提供了重要参考。
该装置的突破性在于打破了传统抓手在负载能力与操作精度间的矛盾，通过刚柔耦合结构实现性能平衡。其多模式协同设计不仅拓展了应用场景，更在医疗手术、航天器维护等精密操作领域展现出潜在价值。随着工业化合作的深入，这项技术有望加速推动智能制造与智能装备领域的变革。
