可舉起為自身1000倍重物體的人造肌肉面世，離超強(qiáng)人形機(jī)器人又近了一步

雷鋒網(wǎng)消息，Nature Communications雜志近日發(fā)表了一項(xiàng)新研究，來(lái)自哥倫比亞大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)研究出了利用軟材料機(jī)器人制造出人造肌肉，并可完成推、拉、舉重以及扭曲等運(yùn)動(dòng)。這種3D打印的合成軟體肌肉，不需要之前模型所使用的外部壓縮器或者高壓設(shè)備。

研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的人造肌肉能夠舉起重量為自身1000倍的重物，離研發(fā)超強(qiáng)類(lèi)人機(jī)器人又邁進(jìn)了一步。

他們表示，目前沒(méi)有任何一種材料能夠起到軟肌肉的作用，因?yàn)樗狈λ杈邆涞脑诟邏合碌膽?yīng)變能力。

但由于受到生物活體的啟發(fā)，團(tuán)隊(duì)導(dǎo)師Hod Lipson教授表示，軟材料機(jī)器人將會(huì)成為機(jī)器人與人類(lèi)接觸、交互的領(lǐng)域（如制造和醫(yī)療保健領(lǐng)域）的“巨大希望”。 他進(jìn)一步解釋道，軟機(jī)器人與剛性機(jī)器人的不同之處在于：軟機(jī)器人可以復(fù)制自然運(yùn)動(dòng)，完成抓握和舉重等動(dòng)作，拾起柔軟物體和完成輕巧的任務(wù)，從而能夠提供醫(yī)療和其他幫助。

Hod Lipson教授補(bǔ)充說(shuō)道，“我們?cè)谥圃鞕C(jī)器人頭腦這方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但機(jī)器人的身體依然處于很原始的狀態(tài)。這是一個(gè)很大的難題，如生物學(xué)一樣，因?yàn)樾碌膱?zhí)行器可以形成及重塑成上千種方式。但我們已經(jīng)克服了制造人形機(jī)器人的一個(gè)最終障礙。”

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，為了實(shí)現(xiàn)具有高應(yīng)變、高應(yīng)力耦合低密度的致動(dòng)器，研究這項(xiàng)機(jī)器人的導(dǎo)師及作者Aslan Miriyev在微氣泡中使用了分布在乙醇中的硅橡膠基質(zhì)。

這個(gè)解決方案結(jié)合了其他材料系統(tǒng)的彈性、極大的體積變化這兩種特性，并使用環(huán)保材料、成本低廉，同時(shí)也方便制造。

在3D打印成所需形狀之后，人造肌肉要使用薄電阻絲和8伏低功率電來(lái)驅(qū)動(dòng)。

雷鋒網(wǎng)據(jù)悉，這項(xiàng)人造肌肉經(jīng)過(guò)了一系列機(jī)器人應(yīng)用測(cè)試，并表現(xiàn)出顯著的膨脹 、 收縮能力。當(dāng)電加熱到80°C（176°F）時(shí)，人造肌肉能夠擴(kuò)展到900％。通過(guò)計(jì)算機(jī)的操控，自主單元能夠在幾乎任何設(shè)計(jì)中執(zhí)行運(yùn)動(dòng)任務(wù)。

創(chuàng)意機(jī)器實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員Dr.Miriyev補(bǔ)充說(shuō)道，“我們的軟功能材料可能會(huì)用作為強(qiáng)大的軟肌肉，或許會(huì)徹底改變軟機(jī)器人解決方案的設(shè)計(jì)方式。它可以推，拉，彎曲，扭轉(zhuǎn)和舉重。”

研究團(tuán)隊(duì)表示，這是最接近自然肌肉的人造材料等同物，他們計(jì)劃繼續(xù)開(kāi)發(fā)，并會(huì)結(jié)合導(dǎo)電材料來(lái)代替嵌入式電線(xiàn)。因此，他們認(rèn)為應(yīng)該加快肌肉的反應(yīng)時(shí)間，從而增加它的保質(zhì)期。

米里耶夫博士表示，從長(zhǎng)期來(lái)看，他們將涉足人工智能來(lái)學(xué)習(xí)控制肌肉，這可能是完成自然運(yùn)動(dòng)的‘最后一個(gè)里程碑’。

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