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肌肉组织驱动的两足机器人问世 可行走和旋转



双足生物混合机器人。

图片来源:东京大学竹内研究室

与机器人相比,人类肢体极为灵活,能做出精细动作,并能有效地将能量转化为运动。受人类步态的启发,日本研究人员将肌肉组织和人造材料结合在一起,制造出一款双足生物混合机器人,可行走和旋转。相关论文发表在26日的《物质》杂志上。

论文通讯作者、日本东京大学教授竹内昌治表示,生物混合机器人是生物学和力学的融合,这是以生物功能为特征的机器人新领域。使用肌肉作为执行器,研究人员可建造一个紧凑的机器人,并通过柔软的触感实现高效、无声的运动。

该机器人拥有创新的两足设计,建立在此前利用肌肉的生物混合机器人的基础上。当前,肌肉组织已可驱动生物混合机器人向前爬行、直线游泳和转弯,但不能急转弯。然而,能够旋转和急转弯是机器人避开障碍物所需的基本特性。

为了建造一个动作更灵活、更精细的机器人,研究人员设计了一种模仿人类步态并在水中操作的生物混合机器人。该机器人有一个泡沫浮标顶部和加重的腿,能帮助它在水下直立。机器人的骨架主要由硅橡胶制成,可弯曲以适应肌肉的运动。然后,研究人员将实验室培养的骨骼肌组织条连接到硅橡胶和两条腿上。

当研究人员用电刺激肌肉组织时,肌肉收缩,抬起腿;当电流消失时,脚后跟向前着地。通过每5秒在左右腿之间交替进行电刺激,生物混合机器人以5.4毫米/分钟的速度完成了行走。

为了转弯,研究人员每隔5秒反复敲击一次右腿,同时以左腿充当锚点。机器人在62秒内完成了90度左转。

研究人员表示,在为机器人升级更多生物组件之前,团队必须集成一个营养供应系统,以维持活组织和设备结构,使机器人能够在空气中操作。(记者张佳欣)



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(责编:李慧博、吴昊)

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大神点评3

若雨有晴天 2024-1-30 13:10:52 显示全部楼层
楼下的接上
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菊执油 2024-2-1 19:15:27 显示全部楼层
啥玩应呀
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zlc940218 2024-2-2 07:01:45 显示全部楼层
好,很好,非常好!
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