肌肉组织驱动的两足机器人 可在水下直立行走,还会转弯

2024-02-06

日本东京大学研究团队,从人类步态中获得灵感,将实验室培养的肌肉组织和硅橡胶等人造材料结合,制造了一款可以行走和旋转的两足机器人。

此前利用肌肉组织的生物混合机器人,肌肉组织已可驱动机器人向前爬行、直线游泳和缓慢转弯,但不能急转弯,而能够旋转和急转弯是机器人避开障碍物所必需的特性。

研究人员以上述研究为基础,设计了一种模仿人类步态并能在水中操作的生物混合机器人,有一个泡沫浮标顶部和两条加重的腿,帮它在水下直立。骨架主要由硅橡胶制成,可以弯曲和绷紧以适应肌肉运动。研究人员又将实验室培养的条状骨骼肌组织连接到硅橡胶和每条腿上。

用电流刺激肌肉组织,肌肉收缩,机器人抬腿;电流消散,脚后跟会前移着地。每5秒钟用电交替刺激左右腿,生物混合机器人便以每分钟5.4毫米的速度前行。每5秒钟反复电击右腿,同时左腿充当锚,机器人在62秒钟内完成了90度左转。

该方法近日发表在细胞出版社旗下刊物《材料》杂志上。研究团队计划为两足机器人提供关节和更厚的肌肉组织,以实现更复杂、更有力的运动。