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【中國(guó)智能制造網(wǎng) 技術(shù)前沿】近日，日本東京大學(xué)利用3D打印技術(shù)創(chuàng)建了兩個(gè)非常逼真的仿人類機(jī)器人，可以做仰臥起坐，俯臥撐和伸展等人類活動(dòng)。它甚至有能力出汗，因?yàn)樗ㄟ^(guò)多孔3D打印金屬釋放水分來(lái)冷卻馬達(dá)。
能做俯臥撐能“出汗” 日研發(fā)3D打印仿生機(jī)器人
來(lái)自東京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)利用3D打印技術(shù)創(chuàng)建了兩個(gè)非常逼真的仿人類機(jī)器人，分別叫做Kenshiro和Kengoro，可以做仰臥起坐，俯臥撐和伸展等人類活動(dòng)。
由Yuki Asano領(lǐng)導(dǎo)的研究小組自2011年以來(lái)一直從事仿人類機(jī)器人的研究工作，近年來(lái)取得了令人難以置信的進(jìn)展。新一代機(jī)器人Kengoro可以模仿人體非常逼真的動(dòng)作。這些逼真的動(dòng)作是基于人體骨骼和肌肉系統(tǒng)而不是工程原理的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和電子系統(tǒng)的結(jié)果。研究人員所解釋說(shuō)，他們使用3D打印等技術(shù)，在鋁、鋼和塑料材料的范圍內(nèi)對(duì)人體肌肉骨骼系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)整。
機(jī)器人裝備有鉸接式脊柱(可以彎曲上半身)，肋骨，模仿肌腱和關(guān)節(jié)，以及一個(gè)監(jiān)測(cè)和維持機(jī)器人平衡的感觀神經(jīng)系統(tǒng)。此外，研究人員已經(jīng)將類似大腦的處理模塊整合到機(jī)器人中，這使得機(jī)器人能夠在沒(méi)有直接指令的情況下移動(dòng)和行動(dòng)。
自2015年以來(lái)，Kengoro就一直在開(kāi)發(fā)中，它甚至有能力出汗，因?yàn)樗ㄟ^(guò)多孔3D打印金屬釋放水分來(lái)冷卻馬達(dá)。Asano解釋說(shuō)：“我們使用3D打印機(jī)制作類似海綿狀的金屬材料用于部分骨骼結(jié)構(gòu)。我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)冷卻系統(tǒng)，使水滲透到材料中并蒸發(fā)。”這就意味著，當(dāng)人類大小的機(jī)器人(Kengoro身高167cm，重56.5kg)做俯臥撐時(shí)，它的馬達(dá)會(huì)通過(guò)一個(gè)由汗水驅(qū)動(dòng)的冷卻系統(tǒng)來(lái)防止過(guò)熱。
機(jī)器人的肌肉可以像人一樣運(yùn)動(dòng)，它們由電機(jī)，電線和傳感器組成。使用這些技術(shù)和基本的系統(tǒng)，如球和關(guān)節(jié)連接器，研究人員甚至能夠裝備類人動(dòng)物的雙手和靈活的腳。
該研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，仿人類機(jī)器人將使研究人員能夠更好地了解人體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中如何表現(xiàn)和移動(dòng)，從而可以創(chuàng)造更先進(jìn)的假肢。機(jī)器人技術(shù)的其他潛在應(yīng)用包括開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的碰撞測(cè)試假肢，以及為人類組織移植提供仿人類支架。
該團(tuán)隊(duì)的研究報(bào)告已在《科學(xué)機(jī)器人》(Science Robotics)雜志上發(fā)表。
(原標(biāo)題：3D打印的人形機(jī)器人，可以出汗、做俯臥撐和打羽毛球)
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