《創新醫材》邁向真正仿生智能加速人機整合!! 倫敦研究團隊開發出可模仿人體肌肉運作與感知能力的全新人造肌肉
軟機器人(Soft robotics)技術在醫療領域具有巨大的發展潛力,與堅硬的電子組件相比,這些軟機器人組件的靈活性與順應性使得它們非常適合與人體軟組織相互作用而不易造成傷害。
然而,當前許多軟機器人系統都是使用氣動式驅動器(pneumatic-style actuators),也就是透過作用在封閉氣體或液體上的壓縮力來產生動作,其缺點在於不能準確地模仿人體肌肉,且簡易的驅動器對於感知外在環境以及測量作用力道的能力也相當有限。
為了解決這個問題,倫敦瑪麗女王大學(Queen Mary University of London)研究團隊開發出一款可依據電壓變化改變硬度的人造肌肉,主要是由具有矽樹脂(silicone)塗層的碳奈米管(carbon nanotubes)形成陰極,以及由軟金屬網形成陽極,並在陰陽極之間形成驅動層,由此產生的人造肌肉具有與天然肌肉相似的靈活性和拉伸性,可承受其長度200%的拉伸,並電壓變化收縮時其硬度可以自軟到硬達到30倍的硬度變化。
研究團隊表示,此人造肌肉技術旨在模仿人類肌肉的運動、感知以及變形能力,透過賦予機器人具有自我感知能力是邁向真正仿生智能(bionic intelligence)的關鍵一步,特別是由柔性材料製成的醫療軟機器人,例如機器人假肢或是康復設備組件。儘管在這些醫療機器人推廣到臨床應用前仍有許多挑戰需要解決,但這項研究象徵了人機整合的重大進展,同時也為未來可穿戴軟式機器人的開發提供了有力的支持。

資料來源:Medgadget, Queen Mary University of London, Advanced Intelligent System
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