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機器人
機器人終於有“肌肉”了 它居然還能反複自愈
鋼筋鐵骨般的機器人，你喜歡嗎？
在電影《機械姬》中，製造出全智能係統和超仿真機器人的科學家麵對性能完備的機械骨骼，並沒有滿足，而是耗時良久，試用多種材料製作出“人造肌肉”，直到機器人與真人看起來毫無差異為止。其實，讓機器人有肌肉並不隻是為了看起來美觀，更是為了執行任務時的方便。比如，比利時的科學家就最新推出了一款“人造肌肉”，不僅讓機器人柔軟地對待接觸物體，還能讓它擁有自愈功能。
一個和手掌相似的軟氣動執行器
據外媒“新科學家”科技網站8月報道，迄今為止，人類製造出的機器人不是具備超人般的力量，就是有非常吸引人的外形或色彩。最近，一項來自比利時的科研成果為機器人添上了另一種新技能：自我修複。
長久以來，機器人專家一直試圖用柔軟材料製造機器人，但這往往與當初製造機器人的目的相違背。柔軟反而無法很好地執行任務。但布魯塞爾自由大學研究者們創造出的軟體機器人卻能在“受傷”時完成“自愈”。
最新研究論文已發表於《機器人科學》雜誌上，論文中研究者為證明新材料的“自愈”性能，創造出一個和手掌相似的軟氣動執行器。執行器的“手腕”部位由鋼鐵製成，內部擁有牽動五根“手指”的智能機械線路係統。“手指”的構造與普通機械手完全不同。包裹鋼鐵主幹的是一種軟性透明材料，表皮看上去像果凍一樣。每根“手指”都有塊狀關節般的結構，搭配“手腕”用力，就能輕易夾起汽車模型、橙子和小木塊等物體。
據歐盟“社區研究和發展信息服務”官方網站消息，研究者在這執行器中使用的新材料是經狄爾斯-阿爾德反應製成的聚合物。這種聚合物又被稱為SH材料，它的內部構造是一個交聯網絡。狄爾斯-阿爾德反應允許分子形成新的鍵，如果材料發生破損，想要自愈，隻需加熱到80攝氏度。在這樣溫和的熱度下，材料的交叉鏈將被打破，聚合物內部的分子將擁有更多流動性。這種流動性將使分子自動縮小損傷造成的間隙。當溫度降低，材料冷卻之後，剛才的破損將完全恢複，幾乎沒有痕跡。
愈合能夠反複進行，絲毫不影響機械性能
研究人員指出，即使執行器的“手指”被撕開或割斷，通過加熱方式，40分鍾後斷裂處就能融合。之後等材料冷卻到25攝氏度，放置24小時，受損機器的力量強度和機械靈活性也將恢複如初。更巧妙的是，這種愈合能夠反複進行，絲毫不影響機械性能。
在實驗中，研究小組首先基於新材料的恢複特性，開發出三種能用於製造自愈式軟氣動執行器的部件，分別是：軟機器人手、能拾取物品的軟夾具和人造肌肉。其次，利用這三個部件，組裝成執行器原型。由於全部使用了軟性材料，執行器的彈性適中，並且具有很好的生物適應性，非常接近自然屬性的手掌。
最後更新：2017-10-08 02:33:05