相較于冰冷機(jī)械的機(jī)器人，我們?nèi)祟愔w的靈活性以及能量轉(zhuǎn)換效率，使得我們成為運(yùn)動(dòng)世界中的佼佼者。受到人類步態(tài)的啟示，日本科研工作者研發(fā)了一款結(jié)合肌肉組織與人造材料的生物混合型機(jī)器人——這款機(jī)器人就如人一般，可以行走，甚至還可以旋轉(zhuǎn)。此項(xiàng)研究成果已經(jīng)于26日刊登在《物質(zhì)》學(xué)術(shù)期刊上。

該篇文章的主要撰寫(xiě)人和通訊作者，東京大學(xué)教授竹內(nèi)昌治表示，生物混合型機(jī)器人是生物學(xué)與力學(xué)的巧妙結(jié)合，為機(jī)器人領(lǐng)域開(kāi)辟了全新的視角。運(yùn)用肌肉做動(dòng)力源，他們成功創(chuàng)建了一款行動(dòng)快捷且無(wú)聲的緊湊型機(jī)器人。

在他們研制的新型兩足生物混合型機(jī)器人中，他們采用了之前成功探索出的肌肉控制技術(shù)。這個(gè)新穎的設(shè)計(jì)不僅讓機(jī)器人能橫行前進(jìn)、直線游弋、轉(zhuǎn)彎自如，甚至連急轉(zhuǎn)彎也是應(yīng)對(duì)自如。

為了讓這款機(jī)器人更精巧靈動(dòng)，他們摒棄傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一款模擬人類姿態(tài)，并且具有潛水能力的生物混合式機(jī)器人。這款機(jī)器人底部設(shè)有泡沫隆起物以及加重的雙腿，使其能在水下保持穩(wěn)定。機(jī)器人的主體由硅橡膠制成，具有良好的韌性，能隨肌肉而變化。研究團(tuán)隊(duì)隨后在硅橡膠及兩條腿部植入實(shí)驗(yàn)室培育的骨骼肌組織條。

在試驗(yàn)過(guò)程中，研究人員通過(guò)電刺激肌肉組織使其產(chǎn)生收縮，進(jìn)而使腿部抬起。當(dāng)電流中斷后，腳跟著地。通過(guò)在左右腿部間頻繁交替施加刺激，生物混合型機(jī)器人每分鐘能前進(jìn)5.4毫米。

當(dāng)需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，研究員通過(guò)按壓右腿，調(diào)整左側(cè)作為支點(diǎn)。依靠這種技巧，機(jī)器人在短短62秒內(nèi)便完成了一次90度的大幅度轉(zhuǎn)向。

研究員指出，盡管取得了上述突破，但要想讓這臺(tái)機(jī)器人變得更加完善，首先還需解決給機(jī)器人提供適宜生存環(huán)境的問(wèn)題，以維持鮮活組織及其設(shè)備架構(gòu)的生命力，方便它在空氣中持續(xù)運(yùn)作。

多年來(lái)，許多科學(xué)家苦心孤詣，致力于讓機(jī)器人走向人性化之路。他們將機(jī)器人調(diào)教得猶如人類一樣善于言談、獨(dú)立思考，甚至外貌形態(tài)都盡可能接近人類。這些努力并非徒勞無(wú)功。例如，在酒店、醫(yī)院或敬老院等場(chǎng)景中，如果機(jī)器人僅憑外表和言行氣質(zhì)便顯得堅(jiān)硬冷漠，必然會(huì)降低用戶滿意度。反之，如果能賦予這類服務(wù)機(jī)器人更具人性化的外表和言行，無(wú)疑將大幅提高機(jī)器人的價(jià)值。