软体机器人秒变“大力士”,新型人工肌肉可提千倍重量的物体
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在机器人领域,软体机器人是一个比较新的概念,目前还处在刚开始研究的状态,不论是在技术上还是在经验上还存在巨大的不足。软体机器人最大特点就是软,可以是全身软,软体机器人还有一大特点,是尽量不用传统的马达等动力装置驱动,而是用人工肌肉(一种被电刺激后会动的高分子材料),或者是运用温度变化、空气驱动等方式获得动力。
随着机器人的发展,一些相关技术也加快了升级步伐。据最新消息称,美国科研小组研制出一种新型人工肌肉,可让机器人提起自身重量千倍以上的物体。
据报道,27日发表在最新一期美国《国家科学院学报》上的报告说,美国科研小组受折纸艺术启发研制出一种新型人工肌肉,可让机器人变成“大力士”,能提起自身重量千倍以上的物体。
研究人员说,这类科研的进步,可协助软体机器人领域迈前一大步,有望早日取代操作不太牢靠、行动不灵活的旧式机器人。
报告指出,这种人工肌肉由一层密封“皮肤”材料包裹着“骨骼”构成,里面填充空气或水等流体,其“骨骼”受折纸艺术启发,以折叠结构设计而成。
该报告的资深作者、麻省理工学院电机工程与电脑科学系教授鲁斯说:“这种新发明仿佛赋予机器人超级力量。”报告第一作者、哈佛大学和麻省理工学院博士后研究员李曙光也说:“此类新型人工肌肉可产生巨大力量,能提起自身重量1000倍以上的物体,相当于一名成人单臂提起一辆SUV汽车。”
研究人员在试验中利用一块只有2.6克重的人工肌肉,竟能提起一个三千克重的物体。
报道称,人工肌肉的另一好处是伸缩性极好,能收缩至自身体积的10%。李曙光说,他们可以在10分钟内制出一块10公分长的人工肌肉,材料成本低于一美元(约1.35新元),生产时间短、成本极低。
研究证实,通过改变密封“皮肤”的流体压力,例如抽气充气或抽水充水,可让人工肌肉做出伸缩、弯曲或扭转等动作,进而可实现千变万化的“肌肉”运动,从而用来驱动不同设备,制造各种用途的机器人。
报告还说,这一发明未来可能用于火星太空与海底探险,或制造成可穿戴的机器人外骨骼、微型手术器材等。