東京大學(xué)3D打印人形機(jī)器人可以出汗，做俯臥撐和打羽毛球

東京大學(xué)的研究人員已經(jīng)建立了有史以來(lái)最具人性化的機(jī)器人，人形機(jī)器人Kenshiro和Kengoro是在3D打印技術(shù)的幫助下開(kāi)發(fā)的，可以進(jìn)行仰臥起坐，俯臥撐和伸展等人類活動(dòng)。

由Asano Asano領(lǐng)導(dǎo)的研究小組自2011年以來(lái)一直從事人形機(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。 這兩個(gè)機(jī)器人中的新一代Kengoro已經(jīng)展示了一些模仿人體的令人難以置信的逼真的動(dòng)作。

這些逼真的動(dòng)作是基于人體骨骼和肌肉系統(tǒng)，通過(guò)復(fù)雜結(jié)構(gòu)和電子的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 正如研究人員所解釋的那樣，他們已經(jīng)使用了3D打印等技術(shù)來(lái)適應(yīng)人體肌肉骨骼系統(tǒng)，使用一系列鋁、鋼和塑料材料。

令人印象深刻的機(jī)器人裝備有鉸接式脊柱（可以彎曲上身），肋骨，仿肌腱和關(guān)節(jié)以及監(jiān)測(cè)和維持機(jī)器人平衡的感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)等功能。 此外，研究人員將一個(gè)類似于大腦的處理模塊整合到機(jī)器人中，這實(shí)際上使他們能夠在沒(méi)有直接指示的情況下移動(dòng)和操作。

自2015年以來(lái)一直在開(kāi)發(fā)中的Kengoro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)冷卻電機(jī)。 Asano解釋說(shuō)：“使用3D打印機(jī)制作的海綿狀金屬材料被用于部分骨骼結(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)?！?/div>

Kengoro站立時(shí)身高167厘米重56.5千克，可以自我站立，在做俯臥撐時(shí)，它的電機(jī)可以通過(guò)汗水蒸發(fā)系統(tǒng)來(lái)冷卻，保證電機(jī)不會(huì)過(guò)熱。

機(jī)器人的肌肉可以像人一樣移動(dòng)，它們由電機(jī)，電線和傳感器組合而成。 使用這些技術(shù)和更簡(jiǎn)單的系統(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。

不要擔(dān)心，這些人性化的3D打印機(jī)器人不是為了任何邪惡的目的而開(kāi)發(fā)的，他們不太可能起來(lái)反對(duì)人類的霸主。 相反，這些機(jī)器人正在為一系列研究目的而開(kāi)發(fā)。

首先，東京大學(xué)的研究小組認(rèn)為，其復(fù)雜的仿人機(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)試假人，以及為人類組織移植提供人類腳手架。

Asano解釋說(shuō)：“至少在過(guò)去的兩千年中，人類已經(jīng)努力了解構(gòu)成人體的系統(tǒng)和機(jī)制。 然而，傳統(tǒng)的人形機(jī)器人的局限性在于，它們是根據(jù)傳統(tǒng)工程，力學(xué)，電子和信息學(xué)的理論設(shè)計(jì)的?！?br />
“相比之下，我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)基于人體系統(tǒng)的仿人體，包括肌肉骨骼結(jié)構(gòu)，感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)和大腦信息處理的方法?！彼a(bǔ)充說(shuō)。 “我們的研究團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)了肌肉骨骼機(jī)器人。 他們模仿人類的肌肉骨骼結(jié)構(gòu)，支持人體的柔韌性和行為，并且使用肌腱驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器來(lái)支持人類的肌肉驅(qū)動(dòng)。

編譯自：3ders