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人类与机器融合:日本用活体肌肉构建机械臂

文章出处:未知 作者:admin 人气: 时间:2018-09-01 15:10 【

  一只其貌不扬的机械臂,颤巍巍地逐渐靠近塑料圆环,弯曲、抬起、带走它、移到旁边的圆柱上、伸直、放下它

  对的,这个来自日本的机械臂采用了“生物混合(biohybrid)”设计,模拟人类手指的结构和功能,用两组大鼠肌肉来控制机械臂关节。

  而且,这个使用了活体肌肉的机械指,还能相互协作,提起重量更大的东西。不信你看。

  如今登上Science Robotics最新一期封面,这足以证明其分量。有报道谈到这个研究时,称之为机器人领域的新突破。

  上面这个能直能弯的机械指看起来简陋,内部结构却并不简单,论文中有详细的介绍。

  机械指的中心是一根“骨架”,带有一个关节,骨架顶端和中间分别有两个电极。在两对电极之间,有四个活动的锚点,上面生长着两组对抗性的活体骨骼肌,下边的两个锚点带有柔性连接带,连到关节的两侧。

  肌肉受到电流刺激会收缩,也就带动着关节运动,完成了机械指的弯曲动作。

  虽说用到了活体肌肉,但制造过程中并不需要磨刀霍霍向大鼠。这些肌肉是直接从机械指的骨架上“长”出来的。

  为了让树脂骨架长出肌肉,科学家们在上面铺满了包裹着成肌细胞(大鼠肌肉细胞)的水凝胶片。

  水凝胶片只能保障肌肉长大,却不能一直让它存活下去。所以,这个使用活体肌肉的机械指有一个非常大的局限:只能生活在水里。

  因为机器人通常用的那些塑料、金属之类的材料,无论是运动幅度还是弹性都比肌肉差远了。

  活体肌肉性能好,但真正用到机器人上,就面临这个一个非常现实的问题:一条肌肉能用多久?

  论文的作者之一Takeuchi之前就在机器人上用过活体组织,但是,寿命都非常短,用不了几次,肌肉就会收缩到无法工作。

  这次,为了延长活体肌肉的寿命,他们使用了一种特殊的结构:让肌肉对抗性成对排列。

  所谓“对抗性”,我们胳膊上的肱二头肌、肱三头肌之间,就是这个关系。肱二头肌收缩时,肱三头肌自然就舒张开来,反之亦然。

  这种设计,除了延长肌肉的使用寿命之外,还让这个机械臂的关节旋转范围达到了90度。

  这个机械指目前堪称简陋,寿命也就一周,但是在它背后,是制造机器人的一种可行新方法,几位科学家的目标也当然不止于此。

  他们接下来,不仅要优化关节结构、延长这种机器人的寿命,也想继续拓展的它的能力。

  作者之一、东京大学工程师Takeuchi在接受《国家地理》杂志采访时说:“如果我们能在一台设备中加入更多这样的肌肉,我们就能复制出复杂的肌肉运动,构建像手、胳膊或者人体其他部分一样的机器。”

  例如今年初,科罗拉多大学的学者们宣布正在研发和人类肌肉一样,具有自愈能力的人造肌肉。而且造价只需10美分。

  这种机器肌肉学名是:液压放大自愈式静电致动器(HASEL)。这个技术未来有望简化庞大的金属机器人,并让他们能更好的模仿人类动作。

  这个人造肌肉是由植物油、水凝胶电极填充的小袋构成。通电之后,电极周围的油会产生收缩,而断电之后,机器肌肉会放松下来。

  去年底,哈佛和MIT携手合作,也开发了一个强大又廉价的人造肌肉。这个看起来软趴趴的东西,能提起比自身重1000倍的物体。

  一、不敢想象我的电脑里有64个框框 还这么“便宜” 关于AMD、Intel这将近半个世纪的恩怨情仇,尤其是最近两年的激情四射,我们已经讲述、感慨了太多太多,但每每谈及这个话题,仍然

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  原标题:视频专访 镁伽机器人黄瑜清:我们用心做机械臂,帮助科学家救助千万患者

  在行业中,控制器、伺服电机、减速机共同被称为机器人的三大核心零部件,最多可占到机器人成本的70%。零部件性能的好坏会直接影响机器人的可靠性,即连续长时间工作不出故障,“四大家族可以标出我的MTBF(平均故障间隔时间),一般都在数万小时,但中国还没有哪家能够标出这样的指标。”

  两年多来,由集结中心始发的西行国际货运班列线个城市,形成了多点始发、多地运行、多点到达的运输新格局。刘昌林说,全国越来越多的西行货品在这里集结,新疆由一个向西物流通道变成了“一带一路”的重要物流集散地。[详细]

  产能有限,每次大概会生产2-3L,又因为卖得很贵,所以需要有大量的分装工作,“每次只卖2-3毫升,所以他们要把2L分到1000瓶中,就需要不断重复这个分装动作,以前都是用人一点一点去分。”

  这也是镁伽的“伯乐”——臻云创投创始合伙人、英诺基金合伙人祝晓成看好他们的原因,他告诉品途创投,“镁伽团队比较年轻,所以并不是一上来就让你感觉很牛的那种。但和他们深入沟通后,我们发现他们既拥有良好的行业经验,又有敢于尝试、寻找突破的魄力。”

  通过开发非常“友好”的软件工具和工作站,做到不再需要让人写代码。仅通过拖动,就可以操作机器人。在镁伽去年底的产品发布会上,有一个学艺术设计的设计师,15分钟就学会了使用镁伽机器人。

  两年后,当黄瑜清再提起创业之初所遭遇的“冷眼”时,笔者仍能感觉到他心里在暗暗“较劲”。他想证明,“镁伽不但死不了,还可以活的很好。”

  核心技术的缺失和订单的非标准化,导致了国内传统工业机器人企业的 ROE 难以提升,包括在核心零部件方面,国内目前八成以上都是依赖进口,且采购成本要比外企自用高3-5倍以上。

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  检查液压升降器液压阀块的控制手柄和按钮。导轨式油压升降台订购。检查举升平台的轴和油缸的光滑状况,并写出光滑的润滑脂。检查接头销螺母处液压传递松动,脱落。坚持液压货物导轨式油压升降台,滑道往往处于平稳状态,滚子和斜面可能不会出现干磨。检查电缆是否有断裂,防止老鼠和其他动物叮咬。检查腿是否能支撑稳定,及时拧紧小腿上的螺钉。适应性。

  “全世界每年新增的步进电机和直流电机数量大概15-16亿只之间。我们的技术可以让单个电机降低30%的能耗,如果这个技术被普及应用,仅全世界每年新增的电机数所节省出来的电能,就相当于一百座发电站。”

  在相互迭代的过程中,镁伽也在这个行业里树立起一定的口碑,获得大量头部客户的定单。

  别人很难理解,但黄瑜清认为,与其说服他们,不如做出来让事实来说明。

  2016年3月,黄瑜清、乔志新、张琰离开原来的公司,踏上了创业征程。近10年的共事经历,让三个人彼此高度了解和信任,少了漫长而痛苦的磨合过程。

  早在创业之前,黄瑜清和镁伽的两位联合创始人就共同任职于一家电子制造企业,有着八年之久的共事经历。

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