哥倫比亞大學研發出人造肌肉,可舉起比自己重1000倍的物體
9月19日,哥倫比亞大學工程學院教授Hod Lipson帶領的研究團隊研發出了一種人造肌肉,這種肌肉由3D列印技術製成,可以通過電腦控制,並且能提起比自己重1000倍的物體。相關論文被發表在著名雜誌《自然》(Nature)上。
我們已經在人工智慧、深度學習這類機器人「腦部」領域取得了非常大的進展,然而機器人的身體製造方面仍然是原始的。這是因為像生物體一樣的機器人一直是一項很大的難題。比方說肌肉組織,其實此前就有很多針對人造肌肉的研究,但是都因為沒能研製出高強度、具備應變能力、密度低的材料結構而告終。
為了克服這一難關,該團隊研究出了一種新型材料結構,他們使用的材料為硅橡膠,並且在其中設置了微泡(Micro Bubbles)——直徑小於1毫米但大於1 微米的氣泡,能夠填充氣體或液體。再用乙醇填充進這些微泡。這樣一來就能滿足具備彈性、能夠變化體型、強度高的要求,並且還十分環保,對環境無污染。
據悉,這種人造肌肉使用3D列印技術,在製作好結構形狀之後,通過內置的一根8伏的電壓進行刺激,即可進行收縮和膨脹,操作人員可以在電腦上選擇刺激的強度以完成各種收縮動作,在實驗中它能夠膨脹9倍大小。而且,自身重量僅13g,能夠提起1千克重的物體,如下圖。
這種肌肉可用於製造軟體機器人,相比起傳統的金屬制的機器人,搭載這種肌肉的機器人能夠進行更豐富動作,比方說拉伸、彎曲、精確的抓取物體等等,就像人一樣,將能為醫學、製造等領域提供幫助。
團隊的負責人Hod Lipson教授在機器人領域有20多年的經驗,他的論文出版物被引用了將近12000次,而研究團隊下一步的的計劃是使用導電材料來替代嵌入式的電線,這樣更能加速「肌肉」的相應時間,並且延長使用壽命。而他們更長遠的計劃,是使用人工智慧來控制肌肉,如果真的能成功,你期待人造人嗎?
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