這兩張照片展示的是人造肌肉正在提升231克重量物體的情形,。左圖中,，并無電壓作用于人造肌肉，而在右圖中,，在施加電脈沖之后,，載荷已經(jīng)被人造肌肉提升起來，而這一人造肌肉的自身重量僅有3克
新浪科技訊 北京時(shí)間9月12日消息,，據(jù)國外媒體報(bào)道，新加坡的科研人員近期研發(fā)出一種超級人造肌肉,，其可以拉伸至本身長度的5倍,，并負(fù)載相當(dāng)于自身重量80倍以上的重物。這種新型人造肌肉是采用高分子聚合物制造的,，其運(yùn)行機(jī)制模仿了真實(shí)肌肉,，即對電脈沖作出反應(yīng)，發(fā)生迅速的收縮或膨脹,。這在機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域還是首次,，因此這項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)為下一代更加高效，環(huán)保且經(jīng)濟(jì)的機(jī)器人技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ),。
這項(xiàng)技術(shù)突破的核心源自對電場活化聚合物的應(yīng)用,。理論上來說，這種材料可以被拉伸10倍而不會發(fā)生破裂,，這就讓其可以在承載數(shù)倍于自身重量的載荷情況下仍可執(zhí)行多種操作任務(wù),。這與目前應(yīng)用的人造肌肉不同，后者主要基于液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),，只能提升大約相當(dāng)于自身重量一半的載荷,。
該項(xiàng)技術(shù)的研制者，新加坡國立大學(xué)的安德林·何(Adrian Koh)表示：“我們所使用的材料模擬了真實(shí)肌肉的狀況,，能對電脈沖作出快速響應(yīng),，而不是像液壓系統(tǒng)那樣的緩慢機(jī)制?！辈⑶宜€強(qiáng)調(diào),，在運(yùn)行時(shí)這種人造肌肉也同樣可以像液壓型同類產(chǎn)品那樣保持穩(wěn)定。他說：“裝備了這種人造肌肉的機(jī)器人將可以具備和人更加接近的功能方式，但是其力量卻要強(qiáng)于人類,?！?
能量收集器
這種人造肌肉還具有另外一項(xiàng)潛在的重要應(yīng)用。其最初的設(shè)計(jì)目的是想將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,，但是它同樣也可以反過來,，將運(yùn)動中產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⒋鎯ζ饋怼８鶕?jù)何教授的說法,，一個(gè)10公斤重的基于這種“肌肉”的“軟發(fā)電機(jī)”可以生產(chǎn)出于一臺重1噸的傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)相同的電力,。從儲能方面來說，這種人造肌肉的工作原理有點(diǎn)像是電容,，可以很快達(dá)到全功率狀態(tài),，從而達(dá)到快速充電的目的。
由于相對而言高分子聚合物材料價(jià)格并不昂貴,，使用這些材料制造的機(jī)器人將比現(xiàn)有的傳統(tǒng)工藝機(jī)器人更加便宜,。事實(shí)上，何教授表示采用人造肌肉材料的價(jià)格將僅有采用傳統(tǒng)液壓驅(qū)動機(jī)制方式的5%左右,。因此,，何教授相信基于這種人造肌肉制造的機(jī)器人未來將會成為一種普遍的消費(fèi)品，就像今天的平板電腦以及智能手機(jī)一樣,。
除了以上所提及之外,，這種人造肌肉還擁有更多潛在的，機(jī)器人領(lǐng)域之外的應(yīng)用價(jià)值,。比如何教授表示這項(xiàng)技術(shù)可以被用來研發(fā)下一代更加高效的起重機(jī)設(shè)備,。
全軟體機(jī)械
在對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行評價(jià)時(shí)，美國康奈爾大學(xué)的羅伯特·謝潑德(Robert Shepherd)教授表示：“這項(xiàng)有關(guān)電脈沖驅(qū)動人造肌肉的研究工作是邁向制造全軟體機(jī)械的重要一步,，這種機(jī)械行動敏捷,，并具有足夠力量可以執(zhí)行很多重要任務(wù)?！?
面向未來,，研究人員將會繼續(xù)致力于改進(jìn)這項(xiàng)人造肌肉技術(shù)，他們的下一個(gè)目標(biāo)是使這種人造肌肉可以反復(fù)運(yùn)作超過100萬次以上,。在未來3~5年之內(nèi),，研制組預(yù)期他們將有望將這種人造肌肉融合進(jìn)一個(gè)具備完全功能的機(jī)械臂之中，這種機(jī)械臂將可以完成諸如取物,，或是精確移動物體等任務(wù),。這種機(jī)械臂甚至還可以跟真人掰手腕——對此，何教授表示：“我們當(dāng)然是希望我們的機(jī)械臂能贏了,！”(晨風(fēng))
