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3D打印人造肌肉 让机器人更逼真

2017-10-12 15:22:16       来源:北京青年报

3D打印人造肌肉 让机器人更逼真

〖人造肌肉〗

据外媒《财富》杂志日前报道,现有机器人仍然无法完成精细动作,比如捡起一个柔软物体而不造成任何损伤,为此,哥伦比亚大学的工程与应用科学学院的研究者开发出一种新型人造肌肉,给机器人应用带来巨大改进。

这种人造肌肉由3D打印制成,材料是内部填充了含有乙醇气泡的硅胶基质。这种材料的应变能密度是自然肌肉的15倍,并且能举起重量为自身1000倍的物体。过去研究者常使用气动或液压膨胀的方式来调节牵引压力,但这需要在材料外部安装压缩机等组件。

这些组件设备占用了大量空间,无法制出既小又能独立运行的机器人部件。因此,新研发的合成肌肉内部安装了超薄电阻丝,通过电驱动实现低能耗下简约设备的拉升与收缩运动。

研究小组的负责人,机械工程教授胡迪·利普森向媒体表示,科学界已在机器人概念的研究上取得了巨大进展,但机器人躯干的制造水准却始终止步不前。解决这个难题就像实现生物进化一样不易。机械部件能通过上千种方式进行重塑或变型,而合成肌肉的研发就是为了攻克制作逼真机器人的最后关卡。

近年来,刚性机器人的移动和执行能力越来越强大,各种复杂动作都能迅速完成,只是欠缺柔性。合成肌肉可谓带来了全新的柔软触感,它不仅能达到当前抓取技术难以达到的灵巧程度,还有助于创造特殊的软性机器人。

研究者透露,使用新技术制造出的机器人可以在精细作业中向人类提供帮助,比如制造下一代集成假肢,用户甚至能通过手机等终端实现对假肢肌肉的控制。新研究的下一步是替换合成肌肉中使用的电阻丝,从而缩短肌肉部件的反应时间,提高使用寿命。未来,科学家们计划使用人工智能AI控制运动材料,从而开发更逼真的人形运动机器人。

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