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可举起为自身1000倍重物体的人造肌肉面世,离超强人形机器人又近了一步

       雷锋网消息,Nature Communications杂志近日发表了一项新研究,来自哥伦比亚大学的一个研究团队研究出了利用软材料机器人制造出人造肌肉,并可完成推、拉、举重以及扭曲等运动。这种3D打印的合成软体肌肉,不需要之前模型所使用的外部压缩器或者高压设备。

       研究团队开发的人造肌肉能够举起重量为自身1000倍的重物,离研发超强类人机器人又迈进了一步。他们表示,目前没有任何一种材料能够起到软肌肉的作用,因为它缺乏所需具备的在高压下的应变能力。

       但由于受到生物活体的启发,团队导师Hod Lipson教授表示,软材料机器人将会成为机器人与人类接触、交互的领域(如制造和医疗保健领域)的“巨大希望”。 他进一步解释道,软机器人与刚性机器人的不同之处在于:软机器人可以复制自然运动,完成抓握和举重等动作,拾起柔软物体和完成轻巧的任务,从而能够提供医疗和其他帮助。

       Hod Lipson教授补充说道,“我们在制造机器人头脑这方面取得了长足的进步,但机器人的身体依然处于很原始的状态。这是一个很大的难题,如生物学一样,因为新的执行器可以形成及重塑成上千种方式。但我们已经克服了制造人形机器人的一个最终障碍。”

       据雷锋网了解,为了实现具有高应变、高应力耦合低密度的致动器,研究这项机器人的导师及作者Aslan Miriyev在微气泡中使用了分布在乙醇中的硅橡胶基质。

这个解决方案结合了其他材料系统的弹性、极大的体积变化这两种特性,并使用环保材料、成本低廉,同时也方便制造。


在3D打印成所需形状之后,人造肌肉要使用薄电阻丝和8伏低功率电来驱动

       雷锋网据悉,这项人造肌肉经过了一系列机器人应用测试,并表现出显着的膨胀 、 收缩能力。当电加热到80°C(176°F)时,人造肌肉能够扩展到900%。通过计算机的操控,自主单元能够在几乎任何设计中执行运动任务。

      创意机器实验室的博士后研究员Dr.Miriyev补充说道,“我们的软功能材料可能会用作为强大的软肌肉,或许会彻底改变软机器人解决方案的设计方式。它可以推,拉,弯曲,扭转和举重。”

      研究团队表示,这是最接近自然肌肉的人造材料等同物,他们计划继续开发,并会结合导电材料来代替嵌入式电线。因此,他们认为应该加快肌肉的反应时间,从而增加它的保质期。

      米里耶夫博士表示,从长期来看,他们将涉足人工智能来学习控制肌肉,这可能是完成自然运动的‘最后一个里程碑。

 


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