详细内容或原文请订阅后点击阅览
机器人人造肌肉让我们更接近栩栩如生的人类运动
创造像人类一样移动和互动的机器的追求长期以来一直让科学家和工程师着迷。这一追求的一个关键挑战是开发执行器或运动支持组件，它们可以复制人类肌肉的生理特征，例如可变的刚度。传统设计通常缺乏使其刚度适应不同任务的能力，[...]
来源:科学特色系列长期以来，科学家和工程师一直对创造像人类一样移动和互动的机器着迷。这一追求的一个关键挑战是开发执行器或运动支持组件，它们可以复制人类肌肉的生理特征，例如可变刚度。传统设计通常缺乏使其刚性适应不同任务的能力，从而限制了其性能和安全性。想象一种新型执行器，它无缝地结合了软性和刚性特性，可根据需要调整其刚度以满足各种挑战。这一愿景现在更接近现实，为机器人带来了与人类及其环境更加和谐地合作的潜力。
机器人技术中出现了一些非凡的东西，提供了一种复制人类肌肉功能的新方法。香港大学的宁熙教授及其团队开发了一种剪切硬化凝胶扭弦致动器。他们的研究成果发表在备受推崇的《科学报告》杂志上，展示了一种可以动态调整其刚度以满足不同需求的人造肌肉，标志着仿生机器人技术的重大进展。
该执行器集成了一个扭绳机构，可将旋转运动转换为线性运动，并配有特殊配方的剪切硬化凝胶，该凝胶在受到快速力时会硬化。这种组合使系统能够根据扭转速度调整其刚度和弹性。在更高的速度下，凝胶从柔软状态转变为坚硬状态，这显着增强了传递力的能力。例如，与较低速度相比，较高扭转速度时致动器的弹性大约增加三倍。这种灵活性使这些系统能够模仿人类肌肉表现出的广泛刚度，从而实现安全高效的人机交互。