轻轻一挤，你便能判断鳄梨、桃子或西红柿的成熟度。在自动化收割作业中，柔软的机器人手也能实现同样的功能。但迄今为止，这种机器人手通常需要内置传感器来评估水果的成熟度。然而，AMOLF软体机器人物质小组的Shibo Zou和Bas Overvelde打破了这一传统，他们开发了一种创新的外部测量技术，无需在机器人手指上安装传感器，即可精准感知机器人与环境之间的互动。这一技术不仅具有突破性，而且易于应用于多种现有的软体机器人。这一研究成果于2024年1月15日在《自然通讯》这一科学期刊上公开发表，为软体机器人在未来农业领域的应用开辟了新的可能。

“我们如何让软体机器人在不依赖内置传感器的情况下感知周围环境呢？”Bas Overvelde解释道。他和他的研究小组，包括研究员Shibo Zou以及埃因霍温理工大学的同事们，共同开发了一种创新的系统，旨在从外部测量软体机器人手指与环境交互时的反应。

这种方法的核心在于测量驱动机器人手指运动所需的气压变化。这些手指的设计类似于气球，当它们膨胀来抓取物体时，如果遇到障碍，需要更大的气压才能使其形变。就像你同时挤压一个气球时，需要更多的力量来吹气一样。通过在外部测量这种额外的力量，研究人员发现，机器人手指不再需要内置的传感器来感知其与环境的交互。

其中一个应用的例子是采摘西红柿。机器人使用四根柔软的手指轻轻抓住一个西红柿，并通过旋转动作将其摘下。通过实时监测抓取过程中的气压变化，机器人能够精确地判断是否已经牢固地抓住了西红柿。此外，这一系统还能对西红柿的成熟度进行分类。由于过熟的西红柿在抓取时产生的压力较小，系统能够准确地将它们区分开来，并放置在一边。

这项技术的优势在于其广泛的适用性。由于所有的决策和动作都由研究人员开发的压力调节器来控制，这意味着软体机器人手指不再受限于内置的传感器。Overvelde进一步解释说：“传统的传感器通常是坚硬的，这与我们追求的柔软机器人手指的理念相悖。此外，针对不同的应用场景，我们需要开发不同的传感器，尤其是在食品或医疗领域。而我们开发的这种即插即用系统，不仅简化了集成过程，而且证明了它可以轻松地应用于各种软体机器人，无需进行复杂的调整。采摘西红柿只是其中的一个应用示例。”