超逼真人造肌肉問世!
2017-09-21
據英國(guó)每日郵報報道(dào),美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的工程師已經(jīng)研發(fā)出一種(zhǒng)可以用于人形機器人的合成(chéng)肌肉。這(zhè)種(zhǒng)3D打印的合成(chéng)軟體肌肉抛棄了之前模型所使用的外部壓縮器或者高壓設備,它能(néng)夠推、拉、彎曲和扭曲,而且能(néng)夠舉起(qǐ)自身千倍重的物體。
哥倫比亞大學(xué)的這(zhè)個研究團隊稱,到(dào)目前為止沒(méi)有任何材料能(néng)夠真正作為一種(zhǒng)軟體肌肉。這(zhè)是由于所有的材料都(dōu)無法滿足高強度應力和應變的需求。團隊負責人Hod Lipson教授稱:“軟體材料機器人在那些需要與人類接觸和互動的領域用途非常廣泛,比如說(shuō)制造和醫療行業。”
Lipson教授補充稱:“軟體機器人與僵硬的機器人不同,它們能(néng)夠複制自然運動,為人類提供醫學(xué)或者其它類型的幫助,還(hái)能(néng)夠執行精巧的任務或者抓取柔軟物體。我們在制造機器人的領域已經(jīng)獲得了巨大的進(jìn)步,但是機器人的身體仍然非常原始。這(zhè)是一個巨大的難題,但是新的材料能(néng)夠有一千種(zhǒng)塑造和改變的方式。我們已經(jīng)克服了制造人形機器人的最後(hòu)障礙。”
為了讓低密度材料滿足應力和應變的高要求,研究的首席作者Aslan Miriyev使用了微泡中遍布乙醇的矽橡膠材料。這(zhè)種(zhǒng)解決方案將(jiāng)其它材料的彈性特性和極端體積變化屬性組合在一起(qǐ),而且具有易制造、低成(chéng)本和對(duì)環境無污染的好(hǎo)處。
在使用3D打印技術打造成(chéng)需要的形狀之後(hòu),這(zhè)種(zhǒng)人造肌肉使用一根細電線和8伏低壓電進(jìn)行了電刺激。當它表現出重要的膨脹和收縮特性之後(hòu),研究人員進(jìn)行了一系列的機器人研究應用。當使用低壓電讓其升溫到(dào)80攝氏度時(shí),它能(néng)夠膨脹900%。通過(guò)計算機操控,這(zhè)種(zhǒng)自主部件幾乎能(néng)夠執行所有設計的動作任務。
創新機器實驗室的博士後(hòu)研究員Miriyev博士稱:“我們的軟體機材料可以作為機器人的軟體肌肉,它有可能(néng)徹底改變現在工程學(xué)所使用的軟體機器人設計方案。它能(néng)夠實現推、拉、彎曲和扭曲,它是我們制造的最接近自然肌肉的人造材料。”
研究團隊計劃繼續研發(fā)和探索,使用傳導性材料取代嵌入式的電線。這(zhè)樣(yàng)應當能(néng)夠加快肌肉的反應速度,并且延長(cháng)它的使用壽命。Miriyev博士稱,未來他們將(jiāng)在研究中探索人工智能(néng)操控這(zhè)種(zhǒng)肌肉的方法,那或許將(jiāng)是讓機器人完成(chéng)自然動作的“最後(hòu)一座裡(lǐ)程碑”。
來源:網易科技