嘗試3D打印人造肌肉

〖人造肌肉〗

據(jù)外媒《財(cái)富》雜志日前報(bào)道，現(xiàn)有機(jī)器人仍然無(wú)法完成精細(xì)動(dòng)作，比如撿起一個(gè)柔軟物體而不造成任何損傷，為此，哥倫比亞大學(xué)的工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的研究者開(kāi)發(fā)出一種新型人造肌肉，給機(jī)器人應(yīng)用帶來(lái)巨大改進(jìn)。

這種人造肌肉由3D打印制成，材料是內(nèi)部填充了含有乙醇?xì)馀莸墓枘z基質(zhì)。這種材料的應(yīng)變能密度是自然肌肉的15倍，并且能舉起重量為自身1000倍的物體。過(guò)去研究者常使用氣動(dòng)或液壓膨脹的方式來(lái)調(diào)節(jié)牽引壓力，但這需要在材料外部安裝壓縮機(jī)等組件。

這些組件設(shè)備占用了大量空間，無(wú)法制出既小又能獨(dú)立運(yùn)行的機(jī)器人部件。因此，新研發(fā)的合成肌肉內(nèi)部安裝了超薄電阻絲，通過(guò)電驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)低能耗下簡(jiǎn)約設(shè)備的拉升與收縮運(yùn)動(dòng)。

研究小組的負(fù)責(zé)人，機(jī)械工程教授胡迪·利普森向媒體表示，科學(xué)界已在機(jī)器人概念的研究上取得了巨大進(jìn)展，但機(jī)器人軀干的制造水準(zhǔn)卻始終止步不前。解決這個(gè)難題就像實(shí)現(xiàn)生物進(jìn)化一樣不易。機(jī)械部件能通過(guò)上千種方式進(jìn)行重塑或變型，而合成肌肉的研發(fā)就是為了攻克制作逼真機(jī)器人的最后關(guān)卡。

近年來(lái)，剛性機(jī)器人的移動(dòng)和執(zhí)行能力越來(lái)越強(qiáng)大，各種復(fù)雜動(dòng)作都能迅速完成，只是欠缺柔性。合成肌肉可謂帶來(lái)了全新的柔軟觸感，它不僅能達(dá)到當(dāng)前抓取技術(shù)難以達(dá)到的靈巧程度，還有助于創(chuàng)造特殊的軟性機(jī)器人。

研究者透露，使用新技術(shù)制造出的機(jī)器人可以在精細(xì)作業(yè)中向人類(lèi)提供幫助，比如制造下一代集成假肢，用戶(hù)甚至能通過(guò)手機(jī)等終端實(shí)現(xiàn)對(duì)假肢肌肉的控制。新研究的下一步是替換合成肌肉中使用的電阻絲，從而縮短肌肉部件的反應(yīng)時(shí)間，提高使用壽命。未來(lái)，科學(xué)家們計(jì)劃使用人工智能AI控制運(yùn)動(dòng)材料，從而開(kāi)發(fā)更逼真的人形運(yùn)動(dòng)機(jī)器人。