自感應(yīng)電動(dòng)人造肌肉面世
科技日?qǐng)?bào)北京7月13日電 英國(guó)倫敦瑪麗女王大學(xué)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出一種新型電動(dòng)人造肌肉,其能在軟硬狀態(tài)之間無(wú)縫轉(zhuǎn)換,具有感應(yīng)力和變形能力,還擁有類(lèi)似天然肌肉的靈活性和拉伸性,可集成到復(fù)雜的柔性機(jī)器人系統(tǒng)中,并適應(yīng)各種形狀,有望徹底改變?nèi)嵝詸C(jī)器人和醫(yī)療應(yīng)用等領(lǐng)域。相關(guān)研究刊發(fā)于最新一期《先進(jìn)智能系統(tǒng)》雜志。
在最新研究中,研究人員使用超聲波分散技術(shù),將碳納米管與液態(tài)硅混合,并使用薄膜涂抹器均勻涂抹,形成薄層陰極,該陰極也作為人造肌肉的傳感部分。陽(yáng)極則由軟金屬網(wǎng)切割制成,致動(dòng)層夾在陰極和陽(yáng)極之間。液體材料固化后,就形成了這種新型人造肌肉,制造過(guò)程簡(jiǎn)單可靠。
研究人員表示,通過(guò)施加不同的電壓,該人造肌肉可快速改變其硬度,且可連續(xù)改變30次,具有顯著的響應(yīng)優(yōu)勢(shì)。該人造肌肉還具有非凡的變形能力,研究團(tuán)隊(duì)可通過(guò)監(jiān)測(cè)電阻變化了解其變形情況,不再需要額外配置傳感器,簡(jiǎn)化控制機(jī)制的同時(shí)也降低了成本。更重要的是,這種新型人造肌肉具有與天然肌肉相似的靈活性和拉伸性,可拉伸為原長(zhǎng)度的兩倍。
新型人造肌肉能與人體無(wú)縫融合,或可幫助殘疾人完成基本日常任務(wù)。另外,將這種自感應(yīng)人造肌肉與可穿戴設(shè)備集成在一起,促進(jìn)康復(fù)訓(xùn)練期間肌肉功能的恢復(fù)。
研究人員指出,賦予機(jī)器人,特別是那些由柔性材料制成的機(jī)器人自我感知能力,是邁向真正仿生智能的關(guān)鍵。這項(xiàng)研究標(biāo)志著向人機(jī)集成邁出了至關(guān)重要的一步,為柔性和可穿戴設(shè)備的未來(lái)發(fā)展繪制了新藍(lán)圖。(記者劉霞)
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