A nanofiber-reinforced soft silicone gripper facilitates gentle handling of fragile marine organisms. Here, we present ultragentle soft robotic actuators capable of grasping delicate specimens of gelatinous marine life. Although state-of-the-art soft robotic manipulators have demonstrated gentle gripping of brittle animals (e.g., corals) and echinoderms (e.g., sea cucumbers) in the deep sea, they are unable to nondestructively grasp more fragile soft-bodied organisms, such as jellyfish. Through an exploration of design parameters and laboratory testing of individual actuators, we confirmed that our nanofiber-reinforced soft actuators apply sufficiently low contact pressure to ensure minimal harm to typical jellyfish species. We then built a gripping device using several actuators and evaluated its underwater grasping performance in the laboratory. By assessing the gripper’s region of acquisition and robustness to external forces, we gained insight into the necessary precision and speed with which grasping maneuvers must be performed to achieve successful collection of samples. Last, we demonstrated successful manipulation of three live jellyfish species in an aquarium setting using a hand-held prototype gripper. Overall, our ultragentle gripper demonstrates an improvement in gentle sample collection compared with existing deep-sea sampling devices. Extensions of this technology may improve a variety of in situ characterization techniques used to study the ecological and genetic features of deep-sea organisms.

中文翻译：

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使用柔软的机器人抓手对精细结构进行超精细操作

纳米纤维增强的柔软有机硅抓手有助于轻柔地处理易碎的海洋生物。在这里，我们介绍了能够抓取胶状海洋生物的精美标本的超柔和的机器人致动器。尽管最先进的软机器人操纵器已在深海中轻柔地抓住了脆性动物（例如珊瑚）和棘皮动物（例如海参），但是它们无法无损地抓住更脆弱的软体生物，例如作为水母。通过对设计参数的探索和单个执行器的实验室测试，我们证实了我们的纳米纤维增强软执行器施加了足够低的接触压力，以确保对典型水母种类的伤害最小。然后，我们使用多个执行器构建了一个抓取装置，并在实验室中评估了其水下抓取性能。通过评估抓具的获取区域和对外力的坚固性，我们获得了必要的精度和速度的洞察力，必须进行精确的抓取动作才能成功地收集样本。最后，我们演示了使用手持式原型夹具成功地在水族馆环境中操纵三种活水母物种。总体而言，与现有的深海采样设备相比，我们的超轻型夹持器显示出在温和采样方面的改进。这项技术的扩展可能会改善用于研究深海生物的生态和遗传特征的各种原位表征技术。我们获得了必要的精度和速度，必须掌握这些精度和速度，才能成功完成样品的采集。最后，我们演示了使用手持式原型夹具成功地在水族馆环境中操纵三种活水母物种。总体而言，与现有的深海采样设备相比，我们的超轻型夹持器显示出在温和样本采集方面的改进。这项技术的扩展可能会改善用于研究深海生物的生态和遗传特征的各种原位表征技术。我们洞悉了必须执行的抓取动作的精确度和速度，才能成功收集样品。最后，我们演示了使用手持式原型夹具成功地在水族馆环境中操纵三种活水母物种。总体而言，与现有的深海采样设备相比，我们的超轻型夹持器显示出在温和样本采集方面的改进。该技术的扩展可能会改善用于研究深海生物的生态和遗传特征的多种原位表征技术。与现有的深海采样设备相比，我们的超轻型夹持器证明了在温和采样方面的改进。这项技术的扩展可能会改善用于研究深海生物的生态和遗传特征的各种原位表征技术。与现有的深海采样设备相比，我们的超轻型夹持器证明了在温和采样方面的改进。这项技术的扩展可能会改善用于研究深海生物的生态和遗传特征的各种原位表征技术。