A key challenge in robotics is to create efficient methods for grasping objects with diverse shapes, sizes, poses, and properties. Grasping with hand-like end effectors often requires careful selection of hand orientation and finger placement. Here, we present a soft, fingerless gripper capable of efficiently generating multiple grasping modes. It is based on a soft, cylindrical accordion structure containing coupled, parallel fluidic channels. It is controlled via pressure supplied from a single fluidic port. Inflation opens the gripper orifice for enveloping an object, while deflation allows it to produce grasping forces. The interior is patterned with a gecko-like skin that increases friction, enabling the gripper to lift objects weighing up to 20 N. Our design ensures that fragile objects, such as eggs, can be safely handled, by virtue of a wall buckling mechanism. The gripper can integrate a lip that enables it to form a seal and, upon inflating, to generate suction for lifting objects with flat surfaces. The gripper may also be inflated to expand into an opening or orifice for grasping objects with handles or openings. We describe the design and fabrication of this device and present an analytical model of its behavior when operated from a single fluidic port. In experiments, we demonstrate its ability to grasp diverse objects, and show that its performance is well described by our model. Our findings show how a fingerless soft gripper can efficiently perform a variety of grasping operations. Such devices could improve the ability of robotic systems to meet applications in areas of great economic and societal importance.

中文翻译：

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一种多模态、包络式软夹持器：形状构造、仿生粘附和膨胀驱动吸力

机器人技术的一个关键挑战是创建有效的方法来抓取具有不同形状、大小、姿势和属性的物体。用类似手的末端执行器抓取通常需要仔细选择手的方向和手指的位置。在这里，我们展示了一种柔软的无指抓手，能够有效地产生多种抓取模式。它基于柔软的圆柱形手风琴结构，包含耦合的平行流体通道。它通过单个流体端口提供的压力进行控制。充气打开抓手孔以包裹物体，而放气则允许它产生抓握力。内部采用壁虎式皮肤图案，增加摩擦力，使抓手能够举起重达 20 N 的物体。我们的设计确保可以安全地搬运鸡蛋等易碎物体，凭借壁屈曲机制。夹持器可以集成一个唇缘，使其能够形成密封，并在充气时产生吸力以提升具有平坦表面的物体。夹持器也可以膨胀以扩展到开口或孔口中，用于用把手或开口抓握物体。我们描述了该设备的设计和制造，并提供了从单个流体端口操作时其行为的分析模型。在实验中，我们展示了它抓取不同物体的能力，并表明我们的模型很好地描述了它的性能。我们的研究结果显示了无指软抓手如何有效地执行各种抓取操作。这样的设备可以提高机器人系统的能力，以满足具有重大经济和社会重要性的领域的应用。夹持器可以集成一个唇缘，使其能够形成密封，并在充气时产生吸力以提升具有平坦表面的物体。夹持器也可以膨胀以扩展到开口或孔口中，用于用把手或开口抓握物体。我们描述了该设备的设计和制造，并提供了从单个流体端口操作时其行为的分析模型。在实验中，我们展示了它抓取不同物体的能力，并表明我们的模型很好地描述了它的性能。我们的研究结果显示了无指软抓手如何有效地执行各种抓取操作。这样的设备可以提高机器人系统的能力，以满足具有重大经济和社会重要性的领域的应用。夹持器可以集成一个唇缘，使其能够形成密封，并在充气时产生吸力以提升具有平坦表面的物体。夹持器也可以膨胀以扩展到开口或孔口中，用于用把手或开口抓握物体。我们描述了该设备的设计和制造，并提供了从单个流体端口操作时其行为的分析模型。在实验中，我们展示了它抓取不同物体的能力，并表明我们的模型很好地描述了它的性能。我们的研究结果显示了无指软抓手如何有效地执行各种抓取操作。这样的设备可以提高机器人系统的能力，以满足具有重大经济和社会重要性的领域的应用。产生吸力以提升具有平坦表面的物体。夹持器也可以膨胀以扩展到开口或孔口中，用于用把手或开口抓握物体。我们描述了该设备的设计和制造，并提供了从单个流体端口操作时其行为的分析模型。在实验中，我们展示了它抓取不同物体的能力，并表明我们的模型很好地描述了它的性能。我们的研究结果显示了无指软抓手如何有效地执行各种抓取操作。这样的设备可以提高机器人系统的能力，以满足具有重大经济和社会重要性的领域的应用。产生吸力以提升具有平坦表面的物体。夹持器也可以膨胀以扩展到开口或孔口中，用于用把手或开口抓握物体。我们描述了该设备的设计和制造，并提供了从单个流体端口操作时其行为的分析模型。在实验中，我们展示了它抓取不同物体的能力，并表明我们的模型很好地描述了它的性能。我们的研究结果显示了无指软抓手如何有效地执行各种抓取操作。这样的设备可以提高机器人系统的能力，以满足具有重大经济和社会重要性的领域的应用。我们描述了该设备的设计和制造，并提供了从单个流体端口操作时其行为的分析模型。在实验中，我们展示了它抓取不同物体的能力，并表明我们的模型很好地描述了它的性能。我们的研究结果显示了无指软抓手如何有效地执行各种抓取操作。这样的设备可以提高机器人系统的能力，以满足具有重大经济和社会重要性的领域的应用。我们描述了该设备的设计和制造，并提供了从单个流体端口操作时其行为的分析模型。在实验中，我们展示了它抓取不同物体的能力，并表明我们的模型很好地描述了它的性能。我们的研究结果显示了无指软抓手如何有效地执行各种抓取操作。这样的设备可以提高机器人系统的能力，以满足具有重大经济和社会重要性的领域的应用。我们的研究结果显示了无指软抓手如何有效地执行各种抓取操作。这样的设备可以提高机器人系统的能力，以满足具有重大经济和社会重要性的领域的应用。我们的研究结果显示了无指软抓手如何有效地执行各种抓取操作。这样的设备可以提高机器人系统的能力，以满足具有重大经济和社会重要性的领域的应用。