来自麻省理工学院人工智能实验室和哈佛大学怀斯研究所的科学家们想出了一种用刚性的“折纸”骨骼装备柔性机器人的方法，以増加它们的力量。研究人员在《美国国家科学院院刊》杂志发表的一篇论文中，描述了一种新型柔性人造肌肉，可以用来制造柔性机器人。这种肌肉由一个充满空气或流体的密封袋组成，其中包含一个可折叠的折纸结构作为骨骼。它比人类的肌肉强得多，能够提起超过自身重量1000倍的物体。在使用电动泵减少袋内的压力时，整个结构就像手臂或腿部的肌肉一样收缩。

　　“柔性机器人有很大的潜力，非常安全和温和。”麻省理工人工智能实验室主任兼论文主要作者丹妮拉·鲁斯教授表示，“但是迄今为止，由于受有效载荷的限制，不擅长举起重物。而新型柔性人造肌肉的问世，使我们能够制造强大的柔性机器人。”

　　有的研究人员曾经使用吸盘等抓取器来处理不规则的形状，另一些则使用人工智能来尝试和计算抓住目标的最佳方法。然而，柔性机器人可以简单地抓住物体，人造肌肉允许它们处理更重的物体。最明显的是仓库和物流操作，可以安全地处理易碎和脆弱的物体。它们非常适合抓取具有不寻常形状的物体。

　　目前人造肌肉的缺点是不像传统机器人那样容易控制或重新编程，移动的方向完全取决于内部结构，一旦创造，就不能改变。尽管如此，研究人员仍然可以使用算法来查找各种折纸图案，以便这些“肌肉”执行复杂的运动。但这仍然意味着造肌肉不像更传统的工业机器人那样动态或有很强的适应性。

　　无独有偶，美国伊利诺伊州科研人员最近利用尼龙线发明了螺旋状人造肌肉。它不仅能够举起是自重1.26万倍的重量，还能支撑高达60兆帕（相当于600个标准大气压）的机械应力，拉伸强度可提高25%以上，比功（单位质量的系统所做的功）高达每千克758焦耳。这个数量是天然肌肉能够产生的比功的18倍。一旦通电，这种人造肌肉无需输入高压就能表现出优异的性能。

　　科研人员最近在英国《智能材料与结构》杂志上发表的一篇关于如何设计超强人造肌肉的研究论文称，新型肌肉由商业碳纤维和聚二甲基硅氧烷构成，具有螺旋状几何结构。论文作者展示的0.4毫米直径的肌肉可提起半加仑（约合1.9升）的水移动1.4英寸（约合3.6厘米），而这仅需0.172伏/厘米的外施电压。

　　“这种人造肌肉成本低，重量轻，可用于不同领域，比如机器人、修复学、矫正术和人类辅助装置。我们提出的数学模型是一种有用的设计工具，可根据不同应用订制螺旋状人造肌肉性能。”研究人员指出，“此外这个模型还有助于准确理解驱动机制中至关重要的所有参数，并鼓舞未来开发出性能更强的新型纤维强化螺旋状肌肉的研究工作。”

　　李忠东