凡亿专栏 | 新型“人造肌肉”问世,可由3D打印机制造
新型“人造肌肉”问世,可由3D打印机制造

随着我们步入21世纪后,人工智能、机器人、大数据等新概念技术逐渐兴起,开始应用落地,人造肌肉自然也不例外,也许很多人都不了解人造肌肉,人造肌肉可以使机器人设备或假肢能够完成类似人类的动作,虽然由于成本原因仍未大规模应用。但或许这种情况即将改变。

近日,来自意大利技术研究员(IIT)和圣安娜高等研究学院(SSSA)的科学家团队成功研发新型气动人造肌肉,是被称为基于几何结构来收缩和伸长的驱动器(GRACE)的启动执行系统,最大特点是可由也与爱好者使用3D打印机制造。

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据了解,该装置的每个制动器都是采用柔性中控塑料灯泡形式,,其两侧有褶皱。当空气通过连接的软管泵入执行器时,它会纵向收缩,同时径向膨胀——换句话说,它会变得更短更胖。另一方面,当空气被抽出时,执行器变得更长更薄,可满足肌肉结构变化。

若是装在机器人身上作为关节或四肢使用,当空气被泵入,推杆可将手指拉进,当空气被抽走时,推杆可将其伸直。根据此原理,推杆可被制成各种形状和尺寸,各种外壳厚度,由各种类型的塑料制成。除其他事项外,这些变量有助于确定单个推杆的膨胀和收缩程度,它在这样做时的移动方向,以及激活它需要多大的气压。

在研究演示中,科学家通过该人造肌肉成功创造出了一个真人大小的机器人手,其中包括18个GRACE执行器。它完全由软性树脂制成,并在一个单一的3D打印过程中制造。科学家通过抽出或收回 “十分之几”的空气,可以使机器人手的手指弯曲或伸直,在手掌处旋转,并在手腕处旋转。整个东西只有大约100克重,尽管其中的每个致动器被设计成可以支持超过其自身重量的1000倍。

该项研究及具体细节已整理发表在知名学术杂志《科学机器人》上。


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