軟體機(jī)器人秒變“大力士”,新型人工肌肉可提千倍重量的物體
在機(jī)器人領(lǐng)域,軟體機(jī)器人是一個比較新的概念,目前還處在剛開始研究的狀態(tài),不論是在技術(shù)上還是在經(jīng)驗上還存在巨大的不足。軟體機(jī)器人最大特點就是軟,可以是全身軟,軟體機(jī)器人還有一大特點,是盡量不用傳統(tǒng)的馬達(dá)等動力裝置驅(qū)動,而是用人工肌肉(一種被電刺激后會動的高分子材料),或者是運用溫度變化、空氣驅(qū)動等方式獲得動力。
隨著機(jī)器人的發(fā)展,一些相關(guān)技術(shù)也加快了升級步伐。據(jù)最新消息稱,美國科研小組研制出一種新型人工肌肉,可讓機(jī)器人提起自身重量千倍以上的物體。
據(jù)報道,27日發(fā)表在最新一期美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上的報告說,美國科研小組受折紙藝術(shù)啟發(fā)研制出一種新型人工肌肉,可讓機(jī)器人變成“大力士”,能提起自身重量千倍以上的物體。
研究人員說,這類科研的進(jìn)步,可協(xié)助軟體機(jī)器人領(lǐng)域邁前一大步,有望早日取代操作不太牢靠、行動不靈活的舊式機(jī)器人。
報告指出,這種人工肌肉由一層密封“皮膚”材料包裹著“骨骼”構(gòu)成,里面填充空氣或水等流體,其“骨骼”受折紙藝術(shù)啟發(fā),以折疊結(jié)構(gòu)設(shè)計而成。
該報告的資深作者、麻省理工學(xué)院電機(jī)工程與電腦科學(xué)系教授魯斯說:“這種新發(fā)明仿佛賦予機(jī)器人超級力量。”報告第一作者、哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院博士后研究員李曙光也說:“此類新型人工肌肉可產(chǎn)生巨大力量,能提起自身重量1000倍以上的物體,相當(dāng)于一名成人單臂提起一輛SUV汽車。”
研究人員在試驗中利用一塊只有2.6克重的人工肌肉,竟能提起一個三千克重的物體。
報道稱,人工肌肉的另一好處是伸縮性極好,能收縮至自身體積的10%。李曙光說,他們可以在10分鐘內(nèi)制出一塊10公分長的人工肌肉,材料成本低于一美元(約1.35新元),生產(chǎn)時間短、成本極低。
研究證實,通過改變密封“皮膚”的流體壓力,例如抽氣充氣或抽水充水,可讓人工肌肉做出伸縮、彎曲或扭轉(zhuǎn)等動作,進(jìn)而可實現(xiàn)千變?nèi)f化的“肌肉”運動,從而用來驅(qū)動不同設(shè)備,制造各種用途的機(jī)器人。
報告還說,這一發(fā)明未來可能用于火星太空與海底探險,或制造成可穿戴的機(jī)器人外骨骼、微型手術(shù)器材等。