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最大化肌肉纤维功能
科技日报北京4月9日电(记者张梦然)美国麻省理工学院的工程师研发出一种类似弹簧的装置，可以作为几乎所有肌肉型机器人的基本骨架模块。 这种“弯曲弹簧”旨在充分利用任何附着的肌肉组织，最大限度地提高肌肉自然产生的运动量。 该研究论文发表在最新一期的《高级智能系统》上。
肌肉是大自然完美的执行器，将能量转化为运动。 从比例上来说，肌肉纤维比大多数合成执行器更强大、更精确。 因此，工程师们一直在探索利用自然肌肉为机器人提供动力的方法。 一些现有的“生物混合”机器人使用肌肉执行器为人造骨骼提供动力，并且还可以行走、游泳、泵动和抓握。 然而，目前还没有高效、通用的相关装置。
这次，该团队设计了一种定制的挠曲件，其配置和刚度允许肌肉组织自然收缩并最大限度地拉伸弹簧。 该团队通过大量计算，将肌肉的自然力、弯曲刚度和运动程度联系起来，设计了设备的配置和尺寸。
该装置类似于微型手风琴状结构，团队计算出弯曲程度是肌肉组织本身刚度的1/100。 研究人员用小鼠细胞中生长的活肌纤维制作了肌肉条，将肌肉条缠绕在设备的两个角柱上，并测量当肌肉条收缩时角柱拉在一起的距离。
研究发现，弯曲部分的构造使肌带能够可靠且重复地收缩。 与以前的肌肉执行器设计相比，他们的设计重点关注收缩和伸展五倍。
该设备可以作为未来肌肉动力机器人的“骨架”。 该团队正在调整和组合弯曲部分，以构建由自然肌肉驱动的更精确、更可靠的机器人。
【主编圈子】
半个多世纪以来，人类一直在制造人形机器。 人们很早就发现，与机器相比，人体更加灵活，动作更加精准，能量转换效率也高得多。 这是因为人体大约有640块肌肉，而肌肉比同等大小的任何运动转换装置都更有力量。 如果未来想要创造出更加敏捷的机器人，最自然的想法就是让机器模拟人体肌肉组织和关节，同时还要控制机器人的总重量，这是有难度的。 然而，新设备通过引入弹簧使机器更容易模拟肌肉。 很快，机器人动作将不再是人们想象中的“霹雳舞”。
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