美國哥倫比亞大學(xué)的工程師研究出一種可以用于人形機器人的合成肌肉，這種肌肉可承受比自身重量重1000倍的壓力，合成的軟體肌肉通過3D打印制成，拋棄了之前模型所使用的外部壓縮器和高壓設(shè)備，還可模仿人體肌肉做出推、拉、彎曲和扭曲等動作。
研究團隊稱，由于許多材料都無法滿足高強度應(yīng)力要求，到目前為止都沒有任何材料能夠適用作為軟體肌肉。為了讓低密度軟體材料能滿足應(yīng)力和應(yīng)變的高要求，研究人員使用了微泡中遍布乙醇的硅橡膠材料，這項解決方案將其它材料的彈性特性和極端體積變化屬性組合在一起，而且具有易制造、低成本和對環(huán)境無污染的好處。
在使用3D打印技術(shù)打造成需要的形狀之后，這種人造肌肉需要使用一根細電線和8伏低壓電進行了電刺激。當它表現(xiàn)出重要的膨脹和收縮特性之后，研究人員會進行了一系列的機器人應(yīng)用研究。當使用低壓電讓其升溫到80攝氏度時，它能夠膨脹900%。通過計算機操控，這種自主部件幾乎能夠執(zhí)行所有設(shè)計的動作任務(wù)。
團隊負責(zé)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(lǐng)域用途非常廣泛，比如說制造和醫(yī)療行業(yè)。”他還補充道：“軟體機器人與硬性機器人不同，它們能夠復(fù)制自然運動，為人類提供醫(yī)學(xué)或者其它類型的幫助，還能夠執(zhí)行精巧的任務(wù)或者抓取柔軟物體。我們在制造機器人的領(lǐng)域已經(jīng)獲得了巨大的進步，但是機器人的身體仍然非常原始。這是一個巨大的難題，但是新的材料能夠有一千種塑造和改變的方式。我們已經(jīng)克服了制造人形機器人的最后障礙。”
研究團隊計劃繼續(xù)研發(fā)和探索，使用傳導(dǎo)性材料取代嵌入式的電線。這樣應(yīng)該能夠加快肌肉的反應(yīng)速度，并且延長它的使用壽命。
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