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  近日，哈佛大學Wyss研究所和麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室（CSAIL）的研究人員受折紙藝術啟發(fā)研制出一種新型人工肌肉，可以讓機器人變成“大力士”，能提起自身重量1000倍以上的物體。論文第一作者是哈佛大學和麻省理工學院博士后研究員李曙光。

  他們研發(fā)的人工肌肉由一層密封的“皮膚”材料包裹著“骨骼”構成，里面填充空氣或水等流體，其中的“骨骼”受折紙藝術啟發(fā)利用折疊結構設計而成。

（受高強度折紙結構啟發(fā)的人造肌肉，可以定制成任何形狀，并舉起超過自身重量1000倍的物品，來源：哈佛大學Wyss研究所）

  工作時，通過改變密封“皮膚”中的流體壓力，例如抽氣充氣或抽水充水，就可以讓人工肌肉做出伸縮、彎曲或扭轉等動作。通過設計各式各樣的可收縮“骨骼”結構，就可以實現(xiàn)千變萬化的“肌肉”運動，從而用來驅動不同設備，制造各種用途的機器人。

人造肌肉骨架的結構幾何決定了肌肉的運動方式。圖片來源：哈佛大學李曙光/ Wyss研究所

  李曙光說：“此種新型人工肌肉可產生的力量巨大，可提起自身重量1000倍以上的物體，這相當于一個成人用單臂提起一輛SUV（運動型多用途汽車）。”在試驗中，研究人員利用一塊2．6克重的人工肌肉，提起了一個3千克重的物體。

  這種人工肌肉還具有極好的伸縮性，能收縮至自身體積的10％。李曙光說，新型人工肌肉的“皮膚”材料可以是塑料、布料或橡膠等，而“骨骼”材料可以是塑料、金屬、硅膠或木材等，從而可以應用于驅動醫(yī)療設備、家用機器人以及大型工業(yè)機器人等。

  這種人工肌肉的“皮膚”和“骨骼”也可以全部由水溶材料聚乙烯醇制作，有望用來研發(fā)不影響環(huán)境的作業(yè)機器人以及在體內釋放藥物的可攝入機器人。

  李曙光說，他們可以在10分鐘內制作出一塊10厘米長的人工肌肉，材料成本低于1美元，顯著降低了人工肌肉的生產制造時間與成本。下一步，他們將嘗試利用多塊人工肌肉來做一個機器人大象鼻子，像現(xiàn)實世界里的真大象鼻子那樣柔軟、靈活且有力。

  論文鏈接：http://www.pnas.org/content/early/2017/11/21/1713450114.full?sid=69e55c16-87b0-45dd-b2e1-d9c476aefcc4

資料來源：新華網、雷鋒網