張曉玉

隨著人工智能的不斷發(fā)展，機(jī)器人可以擁有一個(gè)越來(lái)越具智慧的“大腦”了，它們可以說(shuō)人話，做翻譯，寫(xiě)歌曲，繪圖畫(huà)，但是它們的軀體還是丑陋僵硬的傳統(tǒng)機(jī)械模樣，與其智力升級(jí)完全沒(méi)法匹配。但是，隨著一種特殊人造肌肉的出現(xiàn)，人形機(jī)器人距離它們的身材大改造將更近一步。

美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)利用一種特殊的柔性材料成功制造出非凡的人造肌肉?？茖W(xué)家測(cè)試了人造肌肉在機(jī)器人制造方面的多種應(yīng)用環(huán)境，在這些實(shí)驗(yàn)中，人造肌肉表現(xiàn)出了超強(qiáng)的伸縮能力。通過(guò)電力加熱，在80℃的環(huán)境下它可以膨脹到自身體積的9倍大。這種合成肌肉能舉起1000倍于自身重量的物體，單位質(zhì)量人造肌肉中儲(chǔ)存的能量是天然肌肉的15倍。計(jì)算機(jī)可以控制自動(dòng)元件完成幾乎所有設(shè)定的動(dòng)作，使之像真正的人類(lèi)肌肉一樣，完成推、拉、彎曲、扭轉(zhuǎn)以及托舉等動(dòng)作。

為了使人造肌肉實(shí)現(xiàn)強(qiáng)伸縮、高耐壓和低密度三重特性，這種人造肌肉使用的材料是一種硅橡膠材料，內(nèi)部的納米微氣泡中分布著乙醇，隨溫度的調(diào)節(jié)會(huì)有較大的彈性。這使得人造肌肉不僅具有與其他類(lèi)似材料的彈性特質(zhì)，而且能夠在較大范圍內(nèi)進(jìn)行體積變化。同時(shí)，這種材料的運(yùn)用也使得人造肌肉更容易制造，成本較低，且材料本身對(duì)環(huán)境無(wú)害，更為環(huán)保。這種柔性材料可以通過(guò)3D打印完成定形，制成各種所需的連接結(jié)構(gòu)。利用薄電阻絲和8伏特的低功率電連接人造肌肉，便可以驅(qū)動(dòng)它完成拉伸和收縮，從而帶動(dòng)與之相連的機(jī)械組件活動(dòng)。

運(yùn)用這種人造肌肉可以制作軟體機(jī)器人，模仿生物的自然運(yùn)動(dòng)，還能夠執(zhí)行精巧的任務(wù)，在醫(yī)療輔助等許多領(lǐng)域都有著廣闊的開(kāi)發(fā)前景。

研究團(tuán)隊(duì)下一步計(jì)劃用其他導(dǎo)電材料替代連接人造肌肉的電阻絲，加速其運(yùn)動(dòng)的反應(yīng)速度，增加它的使用壽命。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)還將與計(jì)算機(jī)科學(xué)家合作，共同研發(fā)針對(duì)這種柔性肌肉運(yùn)動(dòng)的人工智能系統(tǒng)，令其學(xué)習(xí)控制人造肌肉，而這將會(huì)成為人形機(jī)器人模仿人類(lèi)自然動(dòng)作的又一座里程碑。未來(lái)，鋼筋鐵骨的機(jī)器人不僅有過(guò)人的智慧，還能有柔軟的肌肉，越來(lái)越具生命力，越來(lái)越有親和力了。endprint