离逼真的机器人更近一步

在哥伦比亚工程研究人员在不受限制的软机器人的行为和动作可以帮助模拟自然生物系统的创作解决了一个长期存在的问题。在创意机器实验室以Hod Lipson为首的一组，机械工程教授，开发了一个3D打印合成柔软的肌肉，一个独一无二的人工主动组织具有内在的扩展能力，不需要外部压缩机或高压设备以前的肌肉。这种新材料的应变密度（每克膨胀量）比自然肌肉大15倍，并能举起自身重量的1000倍。

他们的发现是在一个新的研究概述（DOI 10.1038 / s41467-017-00685-3）、“软启动器软材料，“自然通讯今天公布。

以前，由于不能表现出高驱动应力和高应变所需的特性，没有任何材料能作为软肌肉起作用。现有的软致动器技术通常是基于气动或液压膨胀的弹性体皮肤，扩大时，空气或液体供应给他们。这种技术所需的外部压缩机和压力调节装置防止微型化和创建能够独立工作和移动的机器人。PCBA加工

“我们已经取得巨大的进展，使机器人的想法，但是机器人的身体仍然是原始的，”Hod Lipson说。这是一个很大的难题，就像生物学一样，新的执行器可以通过一千种方式进行整形和整形。我们已经克服了制造逼真机器人的最后一个障碍。”

灵感来自生物，软质材料的机器人等机器人需要接触和与人互动方面的巨大潜力，如制造业和医疗保健。与刚性机器人不同，软机器人可以复制自然的运动抓取和操作，以提供医疗和其他类型的帮助，执行精细的任务，或拾取软物体。

实现一个驱动器与高应变和高压力和低密度，研究的主要作者Aslan Miriyev，在创意机器实验室的博士后研究员，与乙醇分布在微气泡用硅橡胶基体。该解决方案结合了其他材料系统的弹性性能和极端体积变化属性，同时也易于制造，成本低，并且由环境安全材料制成。

在3D打印成所需的形状后，人工肌肉被电驱动使用薄的电阻丝和低功耗（8v）。它在各种机器人应用中进行了测试，显示出显著的膨胀收缩能力，通过计算机控制，当电加热到80°C时能够膨胀到900%，自主单元几乎可以在任何设计中执行运动任务。

“我们的软功能材料可以作为强大的软的肌肉，可能是革命性的，软机器人解决方案的设计方式的今天，”Miriyev说。它能推动、拉动、弯曲、扭曲和提升重量。这是最接近的人工材料，我们必须有一个自然的肌肉。”

研究人员将继续在这方面的发展，结合导电材料，以取代嵌入式电线，加快肌肉的反应时间和增加其保质期。长期而言，他们将包括人工智能来学习控制肌肉，这可能是复制自然运动的最后一个里程碑。