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人工肌腱为肌肉驱动的机器人提供动力
麻省理工学院工程师的新设计可以激发许多生物混合结构。
来源:MIT新闻 _机器人我们的肌肉是大自然的执行器。肌肉组织产生使我们的身体移动的力量。近年来，工程师们使用真实的肌肉组织来驱动由活体组织和合成部件制成的“生物混合机器人”。通过将实验室培养的肌肉与合成骨骼配对，研究人员正在设计一系列由肌肉驱动的爬行器、步行器、游泳器和抓握器。
但在大多数情况下，这些设计在其可产生的运动量和功率方面受到限制。现在，麻省理工学院的工程师们的目标是通过人工肌腱为生物机器人提供动力。
在今天发表在《高级科学》杂志上的一项研究中，研究人员开发了由坚韧且柔韧的水凝胶制成的人工肌腱。他们将橡皮筋状的肌腱连接到一小块实验室培养的肌肉的两端，形成一个“肌肉肌腱单元”。然后他们将每个人造肌腱的末端连接到机器人抓手的手指上。
今天发表在《Advanced Science》杂志上 先进科学 ,当刺激中央肌肉收缩时，肌腱将抓手的手指拉在一起。与没有连接腱的相同设计相比，机器人将手指捏在一起的速度快了三倍，力量也大了 30 倍。
研究人员设想，新的肌肉肌腱单元可以适用于各种生物混合机器人设计，就像通用工程元件一样。
“我们正在引入人工肌腱作为肌肉执行器和机器人骨骼之间的可互换连接器，”主要作者、麻省理工学院机械工程 (MechE) 助理教授 Ritu Raman 说。 “这种模块化可以使设计各种机器人应用变得更加容易，从微型手术工具到自适应自主探索机器。”
肌肉的增长
“智能连接”
这项研究得到了美国国防部陆军研究办公室、麻省理工学院研究支持委员会和国家科学基金会的部分支持。