3D打印仿生机器人:移动速度提升近800倍 会游泳和训练

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参考消息网5月8日报道 据西班牙《先锋报》网站近日报道,西班牙科研团队以肌肉细胞为基础,研发出可以游泳和自我训练的机器人。

这款用肌肉细胞和3D打印机制造出的会游泳的小型软性机器人,是加泰罗尼亚生物工程研究所的一组研究人员成功研发的最新成果。

报道称,机器人技术领域在生物系统中拥有巨大的灵感来源。通过模仿和结合经过几千年的进化而形成的复杂行为或特征,可以将其转化为技术设备的改进和完善。想象一下,一个机器人的身体出现破损时可以自我愈合,就像人的皮肤一样。再想象一下,如果具有这种功能的不是机器人,而是供残疾人使用的假肢呢?

加泰罗尼亚生物工程研究所团队研发的这种生物机器人,看起来更像是活的生物而不是机器人。这些仅1厘米多长的软性物体由两个不同的部分组成。像小蠕虫一样,它们可以进行收缩和伸展,而这得益于其内部使用的有机材料并由3D打印获得的弹簧状结构——一种被称为PDMS的软性聚合物。另外,一套肌肉纤维结构能在这种聚合物的收缩中产生同步运动。

“肌肉细胞收缩,压缩弹簧,然后弹簧再伸展开来。通过这种方式,它们可以进行自我训练来提高力量。”研发团队的负责人、加泰罗尼亚生物工程研究所教授萨穆埃尔·桑切斯解释说。

报道指出,正是由于这个原因,该团队研发的生物混合机器人比其他同样使用肌肉纤维制造的机器人的移动速度要快近800倍。

近日,在《科学·机器人学》杂志上发表的一篇文章介绍了这一项目。研究人员在文章中介绍了他们如何对不同的骨骼系统进行研究。根据桑切斯的介绍,他们经过4年的努力,终于找到了开启3D打印仿生机器人之门的“钥匙”,并成功让它们具备移动能力。

研究论文的第一作者玛丽亚·吉克斯说,该团队努力发挥了内部组件的形态和材料灵活性,以找到正确的运动机制。吉克斯还说:“关键是要实现机器人的连续移动。如果它非常僵硬,则只能收缩一次,而不会连续移动。”(编译/田策)

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