据外媒报道,瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich university)等机构的研究人员设计出第一条配备“人造肌肉”的机器人腿。由于充油袋(即执行器袋)使机器可以更像人类一样移动,这种无实体小机器人腿可以在各种表面上灵活跳跃,比如跳过草地、沙地和岩石。研究人员希望未来将这项技术用于创建类人机器人,以帮助解决繁杂的家务。
(图片来源:nature.com)
苏黎世联邦理工学院机器人学教授Robert Katzschmann表示,传统类人机器人采用电机和刚性金属关节。这种笨重的机器人不仅非常昂贵,如果进入人们的家中还可能非常危险。假如这样一个机器人“摔倒在人们身上,那将会非常痛苦。”未来的机器人助手不仅要能够搬运重物,还要“能够拥抱或握手”。
在这项研究中,该研究团队受到人体中600块肌肉的启发,创造出能够以更流畅、敏捷的方式行走和跳跃的机器人。为了做到这一点,研究人员采用“人造肌肉”,也称为电液执行器。这些柔软的执行器类似于冷藏袋,其中装满了油(即液体电解质),并附有电极。液体收缩和膨胀的方式,使该技术更接近于动物的肌肉。
采用静电系统还意味着,当机器人的膝盖处于弯曲的位置时,比如一个人蹲下时,该系统比传统电机使用的电力更少。研究人员表示,与之前的刚性腿部相比,这种腿部能够更灵活地应对崎岖地形。它能跳跃近13厘米(5英寸),相当于其身高的40%。
电液执行器属于新兴研究领域,大约六年前才出现。研究人员表示,目前这种简单的腿无法自由移动,只能绕圈跳,因此使用这种人造肌肉的机器人还有待发展。但是,制造这些人造肌肉的组件并不昂贵,希望未来几年能够通过大规模生产来加快技术进步。