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日本团队开发世界上最大的“生物混合”机械手

东京

日本的一个研究团队表示,他们已经开发出一种使用培养的人体肌肉组织移动的机器人手,这是迄今为止开发的同类产品中最大的,希望将该技术应用于假肢手。

东京大学(University of Tokyo)和早稻田大学(Waseda University)的研究人员表示,生物混合手有五个手指,可以使用多个关节单独移动,并且可以执行复杂的手指运动,例如抓住和移动小物体的尖端。它的长度为 18 厘米,包括前臂部分。

生物混合手(比例尺:1 厘米)。MuMuTA 安装在手的前臂上,每个手指有一对。插入每个 MuMuTA 两侧的金电极携带电流,电流以不同的力收缩肌肉。手中的电缆驱动机构将直线肌肉收缩转化为关节的旋转运动。
该团队表示,与人体的肌肉组织一样,机器人组织的收缩力下降,并在动作 10 分钟后出现疲劳迹象,但在休息一小时后恢复。

以前的生物混合设备只能进行单关节运动,并且大小限制为 1 厘米左右,因为用于移动较大肢体的厚肌肉组织由于营养物质未到达中心而遭受组织损失。

该团队通过将多根细细的肌肉组织捆绑在一起形成寿司卷,以充当一块更大的肌肉来解决这个问题。由于这种设计可确保营养物质到达每根绳子,因此这些组织具有足够的强度,可以让机械手移动。

东京大学(University of Tokyo)机械工程专业教授竹内庄司(Shoji Takeuchi)表示,这项研究为提高生物混合机器人手的肌肉力量铺平了道路。

“这可能会导致实现类似人类的机器人或精密的假肢,”Takeuchi 说。

该团队的研究结果于 2 月 12 日发表在《科学机器人学》杂志上。

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