麻省理工学院媒体实验室和巴里理工大学的研究人员为机器人开发了新型静音人造肌肉纤维,有可能改变机器人的运动和可穿戴辅助设备。这项被称为电流体纤维肌肉的技术在《科学机器人》杂志上发表的一篇论文中有详细介绍。
该研究团队由麻省理工学院研究生 Ozgun Kilic Afsar 和巴里理工大学教授 Vito Cacucciolo 领导,结合了两种技术:薄型 McKibben 执行器和小型电流体动力 (EHD) 泵。该系统允许在没有电机或外部泵的情况下进行运动,并解决了流体驱动软机器人之前面临的限制。
EHD 泵的工作原理是在密封的流体室中产生压力,无需任何机械部件即可移动。每个 EHD 泵都很轻,仅重几克,厚度与牙签相当。通过使用一种对抗性设计,其中一个执行器收缩,而另一个执行器放松,该系统模仿了人类肌肉的相互作用。
阿夫萨说:“我们选择这种配置不仅仅是为了仿生学,而是因为我们需要一种在肌肉设计中储存液体的方法。”这种配置消除了对外部储液器的需求,这限制了流体驱动机器人在实验室环境之外的应用。
这些纤维可以排列成各种结构,类似于生物肌肉组织,从而能够在机器人系统中实现更紧密的包装。该技术的演示包括控制 3D 打印机器人手臂和杠杆臂的二头肌和三头肌组合,能够在短短 100 毫秒内发射物体。
洛桑联邦理工学院教授 Herbert Shea 称赞这项工作是软驱动领域的重大进步。他指出,“泵中缺乏活动部件使这些肌肉保持安静,这是假肢装置和辅助服装的主要优势。”
麻省理工学院-理工大学团队预计这些人造肌肉可用于各种应用,从旨在帮助举起重物的外骨骼到旨在恢复灵活性的设备。 Cacucciolo 补充道:“无论在哪里使用流体执行器,或者工程师想要用内部泵替换外部泵,这些设计原则都可以适用于各种流体驱动机器人系统。”该研究得到了欧洲研究委员会和麻省理工学院媒体实验室的多方赞助联盟的支持。
<小时/>








