美國亞利桑那州立大學的研究團隊近日取得了一項突破性進展，成功研發(fā)出一種新型氣動人工肌肉，能夠使機器人舉起相當于自身重量100倍的物體。這一成果突破了傳統(tǒng)電機驅(qū)動的性能限制，為機器人技術(shù)帶來了新的可能性。

該研究項目由博士生埃里克·韋斯曼主導，旨在解決現(xiàn)有電機驅(qū)動系統(tǒng)的局限性。相關(guān)研究成果已發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上。新型人工肌肉的核心技術(shù)模仿了自然肌肉的收縮與膨脹機制，采用了名為HARP（螺旋各向異性增強聚合物）的致動器。韋斯曼形容這種裝置的形狀類似于空心螺旋狀意面，只需少量空氣即可驅(qū)動其伸縮。

與傳統(tǒng)剛性電機相比，這種新型人工肌肉具有柔性、輕量化以及近乎靜音運行的優(yōu)勢。其設(shè)計顯著降低了氣壓需求，使機器人無需外接電源即可獨立行走。這一特性為機器人在復雜環(huán)境中的應(yīng)用提供了更多可能性。

在環(huán)境適應(yīng)性方面，這種裝置表現(xiàn)出色。它能夠耐受極端高溫，在沸水及磨蝕性環(huán)境中穩(wěn)定運行。其柔性特質(zhì)使機器人能夠穿越廢墟或狹窄空間，非常適合災難救援場景。例如，在倒塌建筑的搜救任務(wù)中，機器人可以靈活擠入受限空間搜尋幸存者，同時避免對周圍環(huán)境造成二次破壞。

研究團隊展示了多項實際應(yīng)用成果。他們開發(fā)了一款仿象鼻的仿生機械臂，能夠輕松跨越障礙物，適用于精細工業(yè)任務(wù)及人機交互。團隊還研制了一種可穿戴背部支撐設(shè)備，結(jié)合軟體材料與可調(diào)節(jié)助力功能，在保持佩戴輕便舒適的同時，有效減輕了搬運重物時的身體負擔。

這項技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用潛力和商業(yè)化前景。除了災難救援，它還可應(yīng)用于工業(yè)清洗、海洋勘探以及熱泉附近的樣本采集等領(lǐng)域。目前，研究團隊已通過亞利桑那州立大學提交了臨時專利申請，并獲得了英偉達的學術(shù)資助。