机械手在鸡蛋的上表面进行伸展和捏取特写。资料来源：斯坦福生物仿生学和灵敏操纵实验室

设计机器人手的主要挑战之一是赋予它足够的操作灵活性，以便它能够抓取不同大小和重量的物体。例如，人形机器人手一般能提供更多的精度和细腻度，但在提升重物时却没有优势。与人类的手不同，一个机器人抓手不太可能做到这两点，一个关键的挑战仍然隐藏在中间地带。

美国斯坦福大学的工程师们已经开发出一种实验性的新壁虎启发的FarmHand，能够同时做到这两点。

FarmHand得益于两种生物的灵感。虽然多关节的手指让人联想到人类的手--尽管是四指的--但手指的顶部有壁虎启发的粘合剂。这种抓地力强但不粘的材料是根据壁虎脚趾的结构设计的。就像壁虎的脚趾一样，壁虎粘合剂通过微观的皮瓣形成了一个强大的固定。当与表面完全接触时，这些瓣膜会产生一种范德瓦尔斯力--一种弱的分子间力，由分子外部电子位置的微妙差异导致。因此，这些粘合剂可以有力地抓紧，但需要很少的实际力量来做到这一点。此外，它们摸起来没有粘性，也不会留下残留物。

大惊小怪的是，壁虎粘合剂必须以一种特定的方式与表面连接，以激活范德瓦尔斯力。当它们被平稳地涂在一个平面上时，这很容易控制，但当一个抓手依赖于多个壁虎胶贴以不同角度接触一个物体时，就难得多了，比如farmHand。

在粘合剂下面，farmHand的指垫有助于解决这一挑战。它们是由一个可折叠的肋骨结构制成的，即使是少量的力也会扣住。无论接触的位置或角度如何，肋骨都会持续扣动，以确保胶垫受力均匀，防止任何一个胶垫过早滑落。这既最大限度地减少了物品受损的机会，也降低了物品从手掌中滑落的可能性。

在他们的测试中，研究人员证明farmHand能够处理各种各样的物品，包括生鸡蛋、成串的葡萄、盘子、液体罐、篮球，甚至是角磨机。

对farmHand的进一步改进可能以反馈功能的形式出现，这将帮助用户了解它是如何抓握的，以及在使用时如何能抓得更好。研究人员也在考虑他们的工作的商业应用。