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打造十大千亿级产业集群 冲刺经济总量3000亿目标 | 仿生巧手“拈”薄纱——十堰企业攻克柔性布料抓取世界级难题
2025-09-26
9月5日，位于十堰经开区的湖北汉唐智能科技股份有限公司（以下简称“汉唐智能”）生产调试车间内，一场“指尖魔术”正悄然上演：该公司自主研发的服装自动化柔性布料抓取设备——仿生柔性夹爪精准吸附薄如蝉翼的面料，平稳传递至下一道工序，动作如行云流水。
作为国家级专精特新“小巨人”企业，汉唐智能凭借这项创新技术，一举攻克纺织服装行业长期存在的柔性布料精准抓取与分层“卡脖子”难题。
柔性抓取破解世界难题
“服装布料抓取的‘柔性’‘精准抓取’和‘分层’，一直是摆在全球工程师面前的技术难题。”汉唐智能技术首席官徐书军说。
“布料没有固定形态，丝绸、雪纺、蕾丝、牛仔布等上百种面料各有各的‘脾气’。”徐书军说，传统机械手多采用金属手或负压吸盘抓取布料。采用金属手抓取丝绸时易捏出褶皱，抓取灯芯绒时会勾坏绒毛；负压吸盘则吸不住轻薄面料，还容易导致布料变形。
同时，服装裁剪对精度的要求达毫米级，当误差超过0.5毫米，缝出来的袖口、领口就会歪歪扭扭。布料无固定形态，摆放位置、褶皱程度每次都不同，表面特性也千差万别。“这好比闭着眼睛用筷子夹果冻，既要夹稳不滑落，又要精确对准目标，难度可想而知。”徐书军说。
分层工序同样棘手。服装厂常把100层布料叠成“千层饼”批量裁剪，但加工时得一张张分开。可布料之间会因静电粘连，或因绒毛勾连“难舍难分”。人工分层效率低下，3名工人花一天时间也分不完1万层，还容易弄乱面料。
面对技术难题，汉唐智能的研发人员向其发起攻关。最终，通过核心技术创新，利用“仿生柔性夹爪+多模态感知+智能算法”的黄金组合，实现了0.1毫米超薄布料稳定抓取的关键突破。
野果粘衣触发科研灵感
仿生设计让机器长出“温柔指尖”。“我们摒弃传统硬质结构，模仿人类抓薄物的动作原理，在机械手‘指尖’刻上类似指纹的细密纹理，通过轻微摩擦“搓”起布料，精度控制在0.05毫米以内。”汉唐智能董事会秘书卢芳告诉记者。
多模态感知系统让机器“会看又会摸”。“3D工业相机实时校正1毫米级偏差，力传感器毫秒级调整夹爪姿态，AI算法能记忆不同面料‘脾气’，实现精准适配。”卢芳说，模块化设计让设备实现多种面料“通吃”，更换夹爪模块即可兼容从超薄丝绸到厚重 PVC模板的加工需求。
如此精妙的设计，其技术灵感竟源自一次生活观察。
“团队成员夏天钓鱼时，轻薄防晒服上粘满了草丛里的小野果，这些野果附着力强，还不会勾坏衣服。”徐书军说，这让他们想到“柔性摩擦抓取”的思路。同时，借鉴医疗微创手术吻合器的精密控制技术，将其小型化应用到机械手上，让机械手在0.1毫米厚度的布料上精准发力。
“超薄丝绸要么吸不起来，要么吸起后放在裁剪台时，因重力和气流不均瞬间皱成‘咸菜干’，抓取失败率高达40%。”徐书军说，“攻关期间，我们拆了20多个吸盘，试了10多种气压参数，效果仍不理想，直到受野果启发才放弃吸盘思路，转向柔性夹爪研发。”
技术落地赋能降本增效
研发之路并非坦途，最棘手的静电和气流干扰问题就曾让项目停滞近半年。“超薄丝绸在干燥环境下易产生静电，导致布料要么粘在设备壁上，要么相互粘连。”徐书军说。
为解决静电问题，研发团队尝试给布料喷水、给机器接地线，但均无效果。“经反复试验，我们最终想出‘双保险’方案：给夹爪涂导电涂层，让静电快速导出；同时，在抓取区域安装离子风幕机，抓取前先吹风3秒，释放正负离子中和布料表面静电，将电压降至安全范围。”徐书军介绍。
功夫不负有心人，经科研团队连续攻关，汉唐智能成功攻克柔性布料精准抓取与分层难题。
该设备有力推动服装企业降本增效。浙江某服装厂引入该设备后，单条生产线年产能从50万件增至150万件，生产成本下降25%，实现“一人管3台设备”的生产模式。
“一台设备可替代2至4名工人，为企业节省60%至80%人工成本。”徐书军介绍，设备分拣效率是人工的4倍，有力提升了生产效率，并推动裁剪废品率从5%降至1%以下。
“这项技术让中国企业在服装智能制造领域从‘跟跑’变‘领跑’，还帮助全球纺织业突破柔性抓取的瓶颈。”徐书军表示，公司将接续开展“万能夹爪”研发攻关，让设备能抓取从纳米纤维到厚重帆布的所有面料，持续为行业赋能。
来源：秦楚网
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