研發一個如此靈活,卻又能舉起7公斤重物的仿生機械臂需要多久?
波蘭一組專門研究機器人與假肢的團隊Automaton Robotics給出了答案——5年。
這5年裡,他們不間斷地在油管頻道更新自己的研究進度,從零到有,一步步完善出驚豔眾人的仿生機械臂成品。
在他們頻道2016年6月的這個影片中,短短40秒且略顯模糊的一段錄影就成了仿生機械臂的初次亮相,夢開始的地方。
可以看出此時機械臂還只有手掌部分,掌根處連線的各種軟管雜亂無章的排布,手指動作也十分遲緩。
一個月後的影片中也沒有更進一步的成果展示,只是在骷髏的肘關節處加裝了一個神秘的裝置控制肘部彎曲,影片更新也從此一停就是兩年。
直到兩年後,團隊在當時最新的影片為我們展示了這種全新的材料,外觀看起來像一條編織好的粗繩子。
但通電之後,神奇的事情發生,
原本的繩子竟然開始逐漸向內收縮,就好像人類的肌肉發力縮緊。
原來這其實就是兩年前骷髏肘部應用的那種材料,
他們叫它人造電收縮肌肉,是一種人工肌肉。
之後的高畫質重製版演示
外表和假肢研究領域的氣動肌肉看起來很相似,不知道該團隊是否也應用了此技術。
簡易氣動肌肉
接著短短几個月後,研究人員就把人工肌肉和之前的手掌、手指連線到了一起。
雖然只有能帶動食指和手腕的區區兩條肌肉,
但透過之前對手部的研究,已經能透過其他裝置達到手動操控手指開合的目的。
一年後,這次的展示影片更讓人感到震撼,只見這個接著多根塑膠管的機械手在壓力泵和人工肌肉的控制下能發力把鉗子捏至夾緊狀態。
之後嫻熟地抬起小臂,好像要把東西遞給人似的。
全程動作流暢,而且不需要像之前那樣有個人在邊上按按鈕驅動,手臂上的人工肌肉也成兩根變成了一大把。
單獨拆下來除錯,
手指已經能夠做到單獨活動,
比個1234完全不是問題。
每次手勢的變化都能清晰地看到人工肌肉的變形,若用機器零件構建人體,或許還真有可能就是這個樣子。
握拳的手勢能把肌肉和手指的連線處看得更明瞭,
幾根細線模仿手筋,拉扯手指展開又蜷縮,
滿滿的都是細節。
隨著結構逐漸成型,
整個團隊對於機械手臂的研究開始偏向於如何讓它有更高的工作效率,
包括但不限於力氣更大,更不易壞等等方面。
比如從肌肉入手,爭取讓它能夠拿起更重的東西,並且減輕在使用過程中的發熱問題。
團隊還搭建起了專門鍛鍊機械手的「健身器材」,透過疲勞測試把握這款新型人造義肢的極限。
用紅外線探測儀看看,發亮的軟管真的好像武俠小說中高手的經脈,不修煉成功不出關。
時至幾周前,他們又有了突破性的進展,甚至可以說在這一點上是機械義肢超越了人類手臂。
人類的肌肉一旦割傷或割斷,就很難在短時間內恢復原本的功能,無法使用。
但在他們的研究下,
人工肌肉可以做到在被人為損傷爆漿後仍然能夠正常伸縮,抬舉物體,
簡直就是金剛不壞之身啊。
容嬤嬤:用針扎?這活我熟。
在以上一系列漫長的除錯和提升下,我們終得以在今年見到這款出場即驚豔眾人的白色仿生機械義肢。
手指行動快得飛起,就像個掐指一算的算卦先生,並且活動的噪聲也比之前減小很多,從duangduangduang變成科幻電影中機械關節的沙沙聲,非常帶感。
大拇指周圍的肌肉柔韌性極強,離遠了看真的好像一個戴了白色手套的人在動。
人工肌肉隔著白紗蠢蠢欲動,不知道摸起來是什麼感覺,好想拿著戳一戳。
握拳的動作自然流暢,1公斤的機械臂抓舉7公斤的金屬啞鈴,
假肢這一塊算是給波蘭人玩兒明白了。
看到這個團隊的進步,有很多一路追更的網友紛紛在影片下方留言:
有的網友認為他們的研究未來一定會對殘疾人的生活有很大的幫助。
還有的人說他們正在見證人類全新時代的開啟,
當然最多的評論還是要數期待賽博朋克時代的:
這麼一看,或許《賽博朋克2077》那樣的世界正離我們越來越近了。
(文中圖片素材來源自Automaton Robotics的油管頻道,僅供學習交流使用)