受折纸启发 哈佛和麻省理工联合研制出柔性人工肌肉
近日，哈佛大学Wyss研究所和麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）的研究人员受折纸艺术启发研制出一种新型人工肌肉，可以让机器人变成“大力士”，能提起自身重量1000倍以上的物体。论文第一作者是哈佛大学和麻省理工学院博士后研究员李曙光。
他们研发的人工肌肉由一层密封的“皮肤”材料包裹着“骨骼”构成，里面填充空气或水等流体，其中的“骨骼”受折纸艺术启发利用折叠结构设计而成。
https://v.qq.com/txp/iframe/player.html?vid=p0511zj9ex5&width=500&height=375&auto=0
（受高强度折纸结构启发的人造肌肉，可以定制成任何形状，并举起超过自身重量1000倍的物品，来源：哈佛大学Wyss研究所）
工作时，通过改变密封“皮肤”中的流体压力，例如抽气充气或抽水充水，就可以让人工肌肉做出伸缩、弯曲或扭转等动作。通过设计各式各样的可收缩“骨骼”结构，就可以实现千变万化的“肌肉”运动，从而用来驱动不同设备，制造各种用途的机器人。
人造肌肉骨架的结构几何决定了肌肉的运动方式。图片来源：哈佛大学李曙光/ Wyss研究所
李曙光说：“此种新型人工肌肉可产生的力量巨大，可提起自身重量1000倍以上的物体，这相当于一个成人用单臂提起一辆SUV（运动型多用途汽车）。”在试验中，研究人员利用一块2．6克重的人工肌肉，提起了一个3千克重的物体。
这种人工肌肉还具有极好的伸缩性，能收缩至自身体积的10％。李曙光说，新型人工肌肉的“皮肤”材料可以是塑料、布料或橡胶等，而“骨骼”材料可以是塑料、金属、硅胶或木材等，从而可以应用于驱动医疗设备、家用机器人以及大型工业机器人等。
这种人工肌肉的“皮肤”和“骨骼”也可以全部由水溶材料聚乙烯醇制作，有望用来研发不影响环境的作业机器人以及在体内释放药物的可摄入机器人。
李曙光说，他们可以在10分钟内制作出一块10厘米长的人工肌肉，材料成本低于1美元，显著降低了人工肌肉的生产制造时间与成本。下一步，他们将尝试利用多块人工肌肉来做一个机器人大象鼻子，像现实世界里的真大象鼻子那样柔软、灵活且有力。
论文链接：
http://www.pnas.org/content/early/2017/11/21/1713450114.full?sid=69e55c16-87b0-45dd-b2e1-d9c476aefcc4
资料来源：新华网、雷锋网
免责声明：部分资料来源于网络，转载的目的在于传递更多信息及分享，并不意味着赞同其观点或证实其真实性，也不构成其他建议。仅提供交流平台，不为其版权负责。如涉及侵权，请联系我们及时修改或删除。邮箱：info@polymer.cn
相关进展
高分子科技
关注高分子科学技术 👉
长按二维码关注
诚邀投稿
欢迎专家学者提供稿件（论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等）至info@polymer.cn，并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送，并同时发布在中国聚合物网上。
欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求，陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群，也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群，全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。
申请入群，请先加审核微信号PolymerChina （或长按下方二维码），并请一定注明：高分子+姓名+单位+职称（或学位）+领域（或行业），否则不予受理，资格经过审核后入相关专业群。