本期前沿洞察为大家带来这些技术：学会折纸的机械臂；一种能预防痴呆症新型的鼻喷雾剂；既灵活又坚硬的机械手……

一起来看看吧：

学会折纸的机械臂，妥妥的“手艺人”！

日本千叶大学的科研人员开发了一款能灵活折纸的机械臂。

看似几个简单的对角折叠动作，对机器人来说却不那么容易。完成这一操作，需要两只手灵活配合，还需要用到多个手指的灵活协作，并且这些运动非常复杂。

对于机械臂来说，折纸这项手艺究竟有哪些挑战呢？

首先，对于精细的折纸作品，需要复杂的手指结构，机械臂的指尖工作空间范围要够大。人类可以随着腰部和脊椎的运动而移动手臂，从而增加移动范围，但要在机器人系统中添加上身轴，例如腰部系统，却并不容易。因此，在机器人的硬件设计中要考虑这点。

其次，机器人需要实时测量纸张的形状和位置，来识别纸张的变形，因为纸张在折叠过程中会改变其形状和位置。

同时，考虑到折叠运动的复杂性，机器人应该为给定的折叠图案自动生成折叠动作，但折纸过程通常被描绘（建模）成一个静态表达式，无法描述状态之间的动态过程。

为了保证机械臂的手部操作空间，研究人员开发了两个分别具有六自由度的机械臂，由带有正交轴的线性滑块和带有三个旋转自由度关节的手腕组成。机械臂的左手有2只手指，用于精细操作，每根具有七个自由度。

不仅如此，让机械臂学会折纸的关键技术是将复杂的折叠过程分解为简单的运动原语，结合物理模拟器和深度相机视觉反馈，提高了“手艺人”的成功率，实现了连续折叠任务。

当前系统最关键的问题之一是需要估计纸张的形状。在当前配置中，系统仅观察一些特征点，物理仿真模型可以有助于实现更好的预估。然而，这不足以识别纸张的整体形状和精确条件，研究人员未来计划通过整合3D信息和物理模型来让纸张的预估形状更精准。

一种能预防痴呆症新型的鼻喷雾剂

大阪市立大学的科学家们研发了一种新型鼻喷雾剂，并已成功进行了临床前的动物试验，该鼻喷雾剂旨在预防与痴呆症相关的神经变性。

这种喷雾结合了两种廉价的、预先存在的药物。

年时，科学家发现了一种常见的抗生素——“利福平”。它可以降低已知与阿尔茨海默病的发展相关毒性蛋白的积累。如果在疾病的最早期阶段使用抗生素，则可以预防神经变性。然而，由于「利福平」偶尔会对肝脏产生副作用，因此在人类中长期使用并不是特别可行。

此后，研究人员调查了利福平「鼻内给药」是否有助于将药物更直接地输送到大脑，避免其对肝脏的破坏性副作用。并研究了一种具有与利福平相反的保肝作用的化合物的文献。

这项新研究的重点是一种叫做「白藜芦醇」的天然抗氧化剂，它存在于黑巧克力和红酒等食物中，最近因其独特的抗衰老和抗癌特性而受到研究。

经过试验，将一种固定剂量的「利福平」和「白藜芦醇」组合，每周鼻内给药五次，持续一个月，用于几种不同的神经变性小鼠模型，包括阿尔茨海默病和路易体痴呆。结果表明，这种新型联合疗法改善了小鼠的认知能力，并阻止了大脑中有毒蛋白质的积累。

联合治疗也没有显示出肝损伤的迹象，并且在预防神经变性方面比单独使用每种药物更有效。

这项新研究的首席研究员TakamiTomiyama说，与通常作为抗生素使用的剂量相比，研究中使用的「利福平」剂量很小。而且，当与「白藜芦醇」结合使用时，它可以作为一种长期的预防性疗法安全地给予人类。

很快，关于这项研究的人体试验将会在日本、美国等在内的多个国家展开。

既灵活又坚硬的机械手，可轻松抓鸡蛋、剪纸、夹芯片和压碎罐头！

在保持人手般灵巧度和抓握力等重要功能的同时，开发无需额外驱动部件的集成机器手是一项挑战。现在，新的解决方案来了。

近日，来自韩国的科研团队基于连杆驱动机构，开发了一种集成连杆驱动的灵巧拟人机器手，称为ILDA，这只机器手有15个自由度（20个关节）、34N的指尖力、紧凑的尺寸（最大长度：mm），无需额外部件，拥有1.1kg的低重量和触觉感应能力。

轻轻拿起一颗鸡蛋，既不会用力过度捏爆它，也不会力道过轻把它摔地上，对人类来说是与生俱来的本领，对机器人来说却是个大挑战。“ILDA”成功做到了这一点，表明该机械手在触觉传感、反馈机制、精细操作等方面有了巨大进步。

目前，ILDA机器手可以很容易地连接到现有的商业机械臂或正在开发的机械臂上，而不需要额外的部件，关键优势在于手部表现出高性能，并且零件配置与手部本身相结合。

虽然业界已经开发出了许多相对灵巧的机器人手，但由于复杂的制造过程和维护困难导致的高成本限制了它们的商业化落地使用，而这款ILDA机器手的适用性，将通过功能和成本的综合优化，能够扩展到实际研究领域和许多行业应用，推进机器手的进一步研究。

本文部分内容来源自机器人大讲堂，望潮科技进行再编辑。