日本團隊製成由肌肉組織驅動的兩足機器人

2024-2-5 16:21:41    來源：新華社

　　日本研究人員從人類步態中獲得靈感，將實驗室培養的肌肉組織和矽橡膠等人造材料結合在一起，製造了一款可以行走和旋轉的兩足機器人。該方法近日發表在細胞出版社旗下刊物《材料》雜誌上。

　　日本東京大學研究團隊開發出的這款機器人是基於此前利用肌肉組織的生物混合機器人開發的，肌肉組織已可驅動機器人向前爬行、直線遊泳和緩慢轉彎，但不能急轉彎，而能夠旋轉和急轉彎是機器人避開障礙物所必需的特性。

　　為了製造一個動作更精細靈活的機器人，研究人員以上述研究為基礎，設計了一種模仿人類步態並能在水中操作的生物混合機器人。該機器人有一個泡沫浮標頂部和兩條加重的腿，能幫助它在水下直立。機器人的骨架主要由矽橡膠製成，可以彎曲和繃緊以適應肌肉運動。然後，研究人員將實驗室培養的條狀骨骼肌組織連接到矽橡膠和每條腿上。

　　當研究人員用電流刺激肌肉組織時，這些肌肉收縮，從而讓機器人抬起腿；當電流消散時，其腳後跟會向前移動並著地。通過每5秒鍾在左右腿之間交替用電刺激，生物混合機器人成功地以每分鍾5.4毫米的速度向前“行走”。如需要機器人轉彎，研究人員每5秒鍾反複電擊右腿，同時左腿充當錨，最終機器人在62秒鍾內完成了90度左轉。研究結果表明，這種肌肉驅動的兩足機器人可以行走、停止，並做出有規則的轉彎動作。

　　研究人員表示，使用肌肉驅動可以讓機器人結構更緊湊，並通過柔軟的觸感實現高效、無聲的運動。該團隊還計劃為兩足機器人提供關節和更厚的肌肉組織，以實現更複雜、更有力的運動。

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