液压驱动人工肌肉究竟有多强大？力量、柔韧与轻便完美结合

机器人大讲堂祝您 2017 丁酉鸡年快乐

中国机器人界十二位大咖齐贺新春

这么多年来，机器人给我们留下的印象都是“硬邦邦”的，它们由于自身机械结构的限制，无法像人类一样动作敏捷。因此，研发人员一直想通过技术革新让机器人能获得一些“柔软的力量”。日前，日本东京工业大学对外公布了其最近研发成功的液压驱动的大功率人工肌肉。该项目是日本内阁府推动的“革新性研究开发推进计划（ImPACT）”的一部分，意在使机器人能够应对各种艰难的挑战。

该项目的研究团队包括来自东京工业大学的Koichi Suzumori教授和日本普利司通公司的Ryo Sakurai博士。从对外公布的视频来看，他们使用橡胶管开发的人工肌肉非常强大的，并且达到了我们难以想象的强度。他们预计，在不久的将来，将利用这款人工肌肉创造出以往任何时候都无法比拟的最小，最轻，最强大的服务机器人。

这款人工肌肉由一个由编织套管（许多纤维编织成圆筒状）包围的橡胶管组成。它不仅重量轻，具有较强的抗冲击和振动能力，并允许创造最紧凑和高效节能的强硬机器人。

常规McKibben型人工肌肉在0.3～0.6兆帕（≒3到6公斤/平方厘米）的空气压力下动作，他们开发的这款可用于液压驱动的人工肌肉，够在压力为5 兆帕（≒50公斤/平方厘米）的空气压力下动作，这比传统的McKibben型人工肌肉高多了。

并且在这款人工肌肉中，他们研制并使用了一种具有优良耐油性能和变形特性的新型橡胶材料，并对高压化学纤维的织造方法进行了调整，因而它可以抵抗强大的外界冲击。

该人工肌肉的研发团队还研制出能抵抗高压的管端紧固技术。因而我们便可以利用这款人工肌肉柔软与力量，更加完美的完成一些工作。比如，我们可以利用6个人工肌肉组成的手腕操控螺丝刀，完成相应工作。

或者利用由两个人工肌肉组成的手臂操控器械，来压碎混凝土。

对于由两个人工肌肉组成的机械臂，研究人员还进行了以下的测试，机械臂能够完美的应对来自铁锤的冲击。这款人工肌肉的抗冲击力在世界范围内都是少有的。

日本ImPACT的项目经理，Satoshi Tadokoro评论该项目时说，这款人工肌肉克服了传动电动马达与减速机的局限性，液压驱动技术使机器人的驱动兼具力量、柔韧与轻便的特点，同现有的技术相比，具有突出的优势。这个组件，可应用于严酷环境下的机器人，在灾害环境下的救援与应急作业方面，实现了飞跃性的发展。

该项目的研发团队，期望在今后的科研中，使这款人工肌肉真正应用于机器人，创造出适用于产业、家庭服务与灾害救援的高性能机器人，为社会服务做出贡献。