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【中國智能制造網 本站原創】機器人對人造肌肉的需求并不只是近幾年大火的仿真機器人帶動的，機器人產業出現的柔性化浪潮才是幕后大推手。隨著人造肌肉技術日益發達，更多外柔內剛的機器人將深度融入我們的日常生活。
隨著新型智能材料不斷涌現，新型制造技術持續升級，人類“復制”自我的愿望愈發強烈，水平也日漸提高，人體的各類組織、器官都成為科研工作者仿造的對象。一方面，這與人類生殖繁衍一樣，是出于延續自我生命的目的；另一方面，此舉也是為了賦予部分工具更突出的類人特征，進而改善其性能。“人造肌肉”便是這樣一種產物。
“人造肌肉”大致可分為兩類：一種外觀幾乎能夠以假亂真，大多以人體細胞體外培養物為原材料，經由3D打印設制作成型，主要用于醫學研究和臨床治療，典型代表如韓國浦項科技大學于2016年制作的骨骼肌生物墨水3D打印肌肉；另一種看上去則并不是很像人類肌肉，但卻具有肌肉可伸縮、彎曲、扭動的物理屬性，而且往往更為強韌，它們多數由智能高分子材料組成，用途也不限于醫療，而進一步延伸到了機器人設計領域。
機器人一貫以鋼筋鐵骨示人，“骨骼”外露的形象與人類相去甚遠。但機器人對人造肌肉的需求并不只是近幾年大火的仿真機器人帶動的，機器人產業出現的柔性化浪潮才是幕后大推手。
讓機器人變軟并不只是出于改善人類觸感的需要，而是具體的應用場景所決定的。在一些勘探、測量、攀爬、救援等特殊任務中，機器人需要在一些迂回曲折的空間作業，“耿直”的硬性機身往往會碰壁，進展緩慢。因此，以特殊材料提高機器人柔軟度成為業界共同關注的問題。而如果想讓機器人軟下來，就絕不能只做表面文章，僅僅研制類人的柔性皮膚，在皮下植入“肌肉”才是機器人游刃有余的關鍵。
以勘探、救援這些場景來說，托舉、移動是兩項很重要的能力。柔性機器人“苦練肌肉”的主要目的也正在于此。2013年，新加坡國立大學利用超伸縮性高分子聚合物制成的人造肌肉讓機器人成為名副其實的大力士，能托舉起是自身80倍重的物體，比傳統的液壓機械驅動要快得多。在地震、塌方等環境中，這些臂力非凡的機器人可以更快的速度清理路障、巨石等。
對救災機器人而言，速度與力量同樣重要。當險情發生時，及時察覺并趕到救災現場才是機器人的當先一步。2014年，美國伊利諾伊州立大學的科學家便利用老鼠的心臟細胞造出一種含有動能的人造肌肉。當肌肉被安裝到不足一厘米長的微型機器人身上時，它成功驅動機器人自動行走。通過施加電刺激，機器人的速度還可以不斷加快。終，研究者的目標是讓自帶感應器的此類軟機器人能朝著特定化學信號傳來的方向迅速移動，進而運用到救援工作中。
當然，并非所有機器人都需要練就一身肌肉。對動作的復雜度要求相對較低、工作內容較為簡單的機器人保持銅頭鐵臂形態就已足夠。而一些對動作度要求較高的機器人目前也同樣不能植入肌肉，因為肌肉的彈性會影響其移動尺寸的大小，形成誤差。
此外，體表布滿人造肌肉的機器人給人類造成物理性誤傷的風險也會大大降低。因此，與人類接觸頻繁密切的機器人將成為早“秀肌肉”的一批鋼鐵俠。隨著人造肌肉技術日益發達，更多外柔內剛的機器人將深度融入我們的日常生活。
浙公網安備 33010602000006號
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