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日本东京工业大学团队研发出可伸缩人工肌肉

2019-10-09 00:35:21来源:励志吧0次阅读

据《日本经济新闻》10月22日报道,日本东京工业大学的研究团队模仿人类大腿肌肉的结构,开发出了能像人类肌肉那样伸缩的人工肌肉。研究团队希望借助这种人工肌肉,能够制造出动作更加灵活的机器人,用于护理和救灾等,还考虑用于动力辅助服装等。

在人工肌肉研究领域,日本名古屋大学也合成了能够灵活伸缩的新材料;而日本电气通信大学则已将人工肌肉应用于鱼形机器人。相关开发一直在大步前进。

日本东京工业大学通过人工肌肉纤维模仿了人类大腿的肌肉,再现了膝盖动作

东京工业大研究团队用高强度合成纤维以网状结构覆盖在粗1.2毫米的橡胶软管上,以此模拟人类的肌肉纤维;分别向约400根软管注入空气,通过收缩运动,重现了大腿后侧和膝盖周边的动作。这就是东京工业大学的铃森康一教授等人创造的人工肌肉。该团队还在研究不用压缩空气而以化学反应使人工肌肉的纤维膨胀的方法。

人类肌肉由大量肌肉纤维结成束状,来带动骨骼产生运动。到目前为止,空气压型人工肌肉的纤维直径都很粗。

新的人工肌肉每根纤维都能活动,能灵活控制肌肉整体。可用于即使在高低不平的路面也能以轻快步伐走动的二足步行机器人。

如果全身都采取柔软的材料,将适用于地震等灾害发生后,绕过建筑废墟寻找障碍物的搜索机器人。力争3年后实用化。此外,还有望用于护理机器人的假手等。

此外,该研究团队还在研究将人工肌肉纤维加工为服装的做法。其思路是在服装内嵌入人工肌肉纤维。穿在身上,每当人类手脚运动时,从外面补充人类力量。这样一来,重体力劳动也能以很小的力量完成。

日本名古屋大学副教授竹冈敬和等人借鉴了纸尿裤吸水用的高分子凝胶的制造方法,合成了可伸缩10倍的材料。还制作了将药物包裹起来送入人体体内部、送达患部的工具。

能灵活运动的人工肌肉还将应用于人型机器人以外的领域。电气通信大学教授明爱国等人制作了与大马哈鱼非常形似的游泳机器人,分析鱼的游泳方法,找到了控制方式。他采用通电之后可弯曲的纤维材料,包括前进和后退在内,能够自由改变方向。这种机器人更适合海啸灾区障碍物很多的水下搜索。据称,这种新型机器人有望在10年后实用化。

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