力大无比的人造肌肉

    为了让刚性的机器人以更自然的方式弯曲和与人类进行互动，各国研究人员试验过不同的设计和材料。柔性机器人是一个非常有前景的研究领域，然而，较柔软的材料一般不如刚性材料具有较高的强度，因此限制了柔性机器人的使用。

    来自美国麻省理工学院人工智能实验室和哈佛大学怀斯研究所的科学家们想出了一种用刚性的“折纸”骨骼装备柔性机器人的方法，以增加它们的力量。这种新型柔性人造肌肉，由一个充满空气或流体的密封袋组成，其中包含一个可折叠的折纸结构作为骨骼。它比人类的肌肉强得多，能够提起超过自身重量1000倍的物体。在使用电动泵减少袋内的压力时，整个结构就像手臂或腿部的肌肉一样收缩。

    有的研究人员曾经使用吸盘等抓取器来处理不规则的形状，另一些则使用人工智能来尝试和计算抓住目标的最佳方法。然而，柔性机器人可以简单地抓住物体，人造肌肉允许它们处理更重的物体。最明显的是仓库和物流操作，可以安全地处理易碎和脆弱的物体。

    目前人造肌肉的缺点是不像传统机器人那样容易控制或重新编程，移动的方向完全取决于内部结构，一旦创造，就不能改变。尽管如此，研究人员仍然可以使用算法来查找各种折纸图案，以便这些“肌肉”执行复杂的运动。但这仍然意味着人造肌肉不像传统的工业机器人那样动态或有很强的适应性。

    美国伊利诺伊州科研人员最近利用尼龙线发明了螺旋状人造肌肉。它不仅能够举起是自重1.26万倍的重量，还能支撑高达60兆帕（相当于600个标准大气压）的机械应力，拉伸强度可提高25%以上，比功（单位质量的系统所做的功）高达每千克758焦耳，是天然肌肉能够产生的比功的18倍。这种新型肌肉由商业碳纤维和聚二甲基硅氧烷构成，具有螺旋状几何结构。

    （《新民晚报》5.13 李忠东）