哥倫比亞大學打造出比人體強大三倍的3D列印人造肌肉

2017/10/19 @ Yolanda

紐約哥倫比亞大學工學院的研究人員開發出一種具有"內在擴展能力"的3D列印合成軟肌肉,這意味著讓人型機器人再度朝「類人型」方向接近了一些。。令人難以置信的是,這種3D列印肌肉比人體肌肉強三倍,可以舉起的負載重量是自身的1000倍。據了解,這種新的3D列印合成肌肉更高程度地複製了肌肉的行為,從某種程度上來講,它們本身就是一種軟機器人。比起其他機器人,像是氣動機器人,軟機器人有明顯的優勢,能進行抓握、操縱等自然運動,佔用的物理空間往往比硬機器人更少。

運用這種材料來3D列印出的人造肌肉不再像以前的裝置一樣,必須仰賴外部壓縮機或高壓設備來動作,就像人類肌肉,這種合成肌肉可做出推、拉、彎曲及扭轉動作,同樣也能輕鬆抬起重物。

由於在整個肌肉中都分布著微氣泡形式的、帶有乙醇的矽橡膠基質,這種3D列印肌肉有著更低的密度,其應變密度是有機肌肉的16倍。這種解決方式製造出來的柔性材質,不但便宜且環保,而且容易製造,還具有過去其他材料的高彈性、高應變特性。

透過3D列印製造成所需的形狀之後,人造肌肉就能使用薄電阻絲和8伏特低功耗的電力供電,在一系列的機器人應用測試中,人造肌肉都展現出非常好的膨脹收縮能力,當充電加熱到80°C時,它能膨脹到原先體積的近900%,這種膨脹收縮能力意味著它們可以執行多種移動任務。

現在,研究人員計劃用導電材料替換掉肌肉中的嵌入式電線,加速肌肉的反應時間,延長保質期。除此之外,研究團隊希望能用AI來學習控制肌肉,以讓它們做出更生動的動作。

最後我們來看看3D列印肌肉的介紹影片吧。

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Yolanda
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