仿生机器人新突破：新技术让机器人动作更自然
在快速科技发展中，仿生机器人领域的研究一直备受关注。这类机器人模仿生物体的运动和生物功能，不仅能够带来更高效的机器人，还可以作为理解肌肉生物学的平台。而生物混合执行器，作为一种新兴的技术，由软材料和肌肉细胞组成，可以复制实际肌肉的力量，实现逼真的运动和功能，如自愈、高效率和高功率重量比。这对于需要大量能源的传统笨重机器人来说，无疑是一个重大的突破。
然而，要实现这些逼真运动，就需要在生物混合执行器中以各向异性方式排列肌肉细胞。这就意味着需要按照特定的模式排列肌肉细胞，使它们朝向不同的方向，就像在生物体中发现的那样。虽然之前的研究报告了使用这种技术进行显着运动的生物混合执行器，但它们主要集中在各向异性地沿直线排列肌肉细胞，从而仅产生简单的运动，而不是天然肌肉组织的复杂运动，例如扭转、弯曲、和缩小。
为了解决这个问题，日本东京工业大学的研究小组开发了一种用于制造复杂微结构的紫外（UV）激光加工技术。这项新技术包括通过紫外激光加工在聚酰亚胺上形成弯曲的微槽（MG），然后将其转录到由 SBS 制成的薄膜上。接下来，在生物体中发现的称为肌管的骨骼肌细胞使用 MG 进行排列，以实现各向异性的弯曲肌肉模式。研究人员使用这种方法开发了两种不同的生物混合致动器：一种束缚在玻璃基板上，另一种则不受束缚。在电刺激下，两个执行器通过类似扭转的运动而变形。由于肌管像天然括约肌一样弯曲排列，生物混合执行器在不受束缚时转变成 3D 独立结构。获取更多前沿科技信息访问：https://byteclicks.com
这项研究证明了紫外激光加工在制造不同的各向异性肌肉组织图案方面的潜力，为能够进行复杂、灵活运动的更逼真的生物混合致动器铺平了道路。这项创新技术可以轻松快速地制造具有复杂图案的微结构，以实现不同的肌肉细胞排列，为能够进行复杂、灵活运动的生物混合执行器铺平了道路。
相关研究发表在《生物制造》杂志上。
