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中国新闻网(2013.09.09):新加坡推出机器人用人造肌肉 具超强负重延展潜力

撰稿: 沈阳自动化研究所 发布时间:2013-09-10

  中新网9月9日电据中国国防科技信息网报道,一个新加坡研究团队已创造出一种人造肌肉,有负载80倍自重和承重时延长至五倍原始长度的潜力。

  这个来自新加坡国立大学(NUS)工学院的团队相信,他们的发明将为建设力量无穷的栩栩如生的机器人铺平道路。此外,这些新型的人造肌肉有潜力转换和储存能量,这可能帮助机器人在短时间充电后实现自供电。

  由新加坡国立大学工程科学项目和土木与环境工程部门,Adrian Koh博士带领的四人团队自2012年7月一直致力于这个项目的研究。

  机器人受限于他们的肌肉,仅能提起自重一半的负荷――大约相当于人类的平均力量。当类似拉伸时,人造肌肉仅能扩展到原有长度的3倍。肌肉的可扩展程度是肌肉效能的一个重要的因素,这意味着当搬运重物时,它可以进行更大范围的活动。

  在一份声明中,Koh博士说,“我们的材料模拟人类的肌肉,对电脉冲快速响应,而不是慢慢的液压驱动机制。因为这种机制,机器人以不平稳的移动方式。现在,想象一下柔软、可扩展和像人类一样的瞬间反应的人造肌肉。配置这样肌肉的机器人能以更加人性化的方式和超越人类的力量发挥作用。”

  为了实现这一目标,Koh博士和他的团队使用了拉伸可超过原长度10倍的聚合物。

  对基本原理有充分理解是他们成功的主要原因,Koh博士说。

  “去年,我们通过理论计算发现,电脉冲驱动的聚合物肌肉可能会有1000%应变位移,可提拉高达500倍自重的负载。所以我让我的学生朝着这步努力…尽管它听起来是多么不可能,”他说。

  尽管他们只能达到的目标的一部分,但这在机器人中是首次的。

  “我们的新型肌肉不仅仅是强壮和反应快速的。他们的动作产生副产品:能源。随着肌肉收缩和扩张,他们能够将机械能转化为电能。由于这种材料的特性,它能够将大量的能量打包成小份。我们计算出,如果用这些柔软的材料建立一个发电机, 10公斤系统产生的能量和1吨电涡轮机是一样的,Koh博士说。

  这意味着,产生的电能能使机器人在预计将不到一分钟的短时间充电后实现自供电。(胡燕萍)