瑞士研发可分离蜘蛛机械手：正反抓握 比人手更高效

瑞士工程师近期研发出一款可分离的蜘蛛形机械手掌，它能抓取多种物体，还能用手指“爬行”。这个酷似恐怖游戏怪物的装置，可从机械臂上脱离，用指尖“踮脚”靠近小物体，抓取后驮在背上运输。

其对称设计和灵活手指让它能同时在身体两侧携带物体——对人类来说，相当于手心握球的同时，手背还抓着一块水果。但研发团队表示，这种怪异形态绝非“恐怖脑洞”，而是突破自然选择限制、比人手更高效的设计范例。

该研究由瑞士联邦理工学院团队完成，成果本周发表在《自然·通讯》杂志。团队写道：“进化是一个缓慢的过程，受发育和环境等多种限制，无法探索所有可能性。”

一、完全对称：正反抓握+爬行运输

视频显示，这款机械手在机械臂上时，先抓起芥末瓶，再翻转手掌用另一侧抓起薯片罐；还能用两根手指托住番茄，同时用另一侧手指握住另一个物体。随后它脱离机械臂，“爬”向香蕉，用一根手指将香蕉挑起并固定在背上。

二、融合人类灵巧与章鱼多模式运动

机械手采用完全对称设计，5根手指和双拇指前后活动同样灵活，可同时抓取最多3个总重约5磅（约2.27公斤）的物体，还能复刻33种人类抓握动作。

研究人员指出：“人手虽灵巧，但不对称形状、单一可对握拇指以及与手臂的固定连接，限制了其功能。”

这款设计既突破人手的生物局限，也借鉴了非人类动物的特性：比如章鱼和某些昆虫能用“手指状”肢体同时移动和操作物体，章鱼开罐子的速度甚至比部分人类还快。

机器人领域也有类似灵巧性先例：波士顿动力的“Spot”机器狗能用四肢行走，还能通过附加爪状肢体抓取物体、开门。

三、并非手指越多越好：算法优化出最优设计

研发团队先建立人类抓握姿势的数字库，再通过算法确定最佳运动幅度和手指数量，兼顾抓取与移动效率。

有趣的是，手指并非越多越好：每增加一根手指会增加重量，提升碰撞概率，导致整体动作更笨拙。研究发现，手指从3根增加到5根时，爬行效率提升，但超过5根后边际效益递减。

这种设计与当前人形机器人的主流趋势相反：Figure、特斯拉等公司正大力研发模仿人手的机械手掌，认为类人设计能让机器人直接适配人类任务，无需额外专用设备。

而这款可爬行机械手另辟蹊径：目前尚不清楚是否会应用于其他机器人，但可以想象，未来人形机器人可在工厂作业时使用它，还能派脱离的手掌去够远处物体，或在狭窄杂乱的空间里翻找物品。

当然，如果其他用途都不顺利，它还能当恐怖电影里“过度工程化”的道具。