哈佛大學與麻省理工學院的人造肌肉技術,如何突破柔性材料的限制? | 數位時代

哈佛大學與麻省理工學院人造肌肉技術的突破

機器人研究領域持續探索機器人應更像機器還是更像人類。儘管機器人取代人類工作,但在機構、材質和控制策略上,人類仍有許多值得學習的優點。人造肌肉技術正是在此趨勢下,讓機器人更接近人類的一項重要進展。

柔性材料的挑戰與解決方案

傳統上,機器人使用金屬和硬質材料,但這些材料在某些應用中顯得僵硬且不夠靈活。人造肌肉的出現旨在克服這些限制,提供更柔軟、靈活且自然的運動方式。然而,柔性材料通常難以產生足夠的力量。哈佛大學與麻省理工學院的研究團隊在2017年開發出一種新型人造肌肉,通過摺紙結構的支撐,克服了這一難題。這種人造肌肉能夠舉起自身重量1000倍的物體,展現了「以柔克剛」的特性。

人造肌肉的潛在應用

這種兼具彈性和力量的人造肌肉,預計將在多個領域得到應用。微型手術器械可以利用其精確的控制能力;穿戴式機器人可以提供更舒適和自然的輔助;可變形結構則可以實現更複雜的功能。儘管東京大學的研究團隊使用老鼠肌肉的「生化機械手指」在壽命和力量上有所限制,但這些研究都展示了人造肌肉在模仿生物特性方面的潛力,並推動機器人技術向更精細和人性化的方向發展。


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