真假难辨？日本科学家研发生物混合机器人 利用电极实现肌肉关节灵活运动

科学家们正专注于让机器人变得更为人性化和灵活生动，生物混合机器人也正逐渐在实验室中悄然成形。

东京实验室的研究人员已经将金属机器人初步与灵活肌肉组装融合在一起。他们展示了一种在机器人关节上维护生命组织的方法，为那些研究假肢和电子人的未来提供了希望。

（图源：jqknews）

在《科学机器人学》（Science Robotics）期刊中，这一生物混合研究主要是将活细胞构建成功能完好的骨骼肌肉组织。为此，日本研究人员构建了一个装有电极的金属和塑料机器人骨架。

然后将装有肌肉前体细胞的水凝胶片材连接到机器人骨架锚固关节上，使其通过电极的力量实现弯曲并移动——由电极传递的小脉冲振动使肌肉像真正的人体肌肉一样收缩和放松。

据该大学介绍，被测试的肌肉-机器人混合模型与人类的手指相似，在实验中成功捡起并移动了一枚戒指。最终这一模型大约保持了一周。

“一旦我们建立了肌肉，我们会让肌肉和机器人金属关节一个收缩，另一个扩展，就像身体一样，”该研究的作者之一Shoji Takeuchi说。 “他们彼此施加压力，不会像以前的研究中一样萎缩和恶化。”

实验中使用的组织来自实验室培养，而不是从生物体中提取。然后将这些实验室繁殖的组织与生物混合机器人组合以形成类似于人手指的结构。

主要作者Yuya Morimoto预测，未来的发展可能会产生肌肉机械混合手、手臂甚至腿。这样一来，人形机器人设计或许将取消钢板和塑料。

“如果我们可以将更多的这些肌肉结合到一个单一的设备中，我们应该能够复制出允许手、手臂和身体其他部位形成的复杂的肌肉相互作用。”他说。

然而，在这项研究中，科学家们表示，机器人的灵活性和使用寿命仍有很大的提升空间。研究人员发现，用电极刺激肌肉最终会导致肌肉因电解而变性。但是科学家总结说，这种限制可以在未来更复杂的半机器人研究中克服。研究人员说，我们相信在未来，我们将创建一个结构更复杂的生物混合型机器人。