仿生智慧人工肌肉問世:液態金屬結合液晶彈性體,同步實現感測與驅動功能
研究團隊開發出一款「智慧人工肌肉」,靈感源自生物肌肉-肌腱複合結構。該技術將液態金屬通道嵌入液晶彈性體(LCE)中,能在電刺激下收縮的同時即時量測內部力量與長度,為人形機器人與無人機仿生驅動帶來突破。

文章重點
- 研究團隊開發智慧人工肌肉,將液態金屬通道嵌入液晶彈性體(LCE),實現感測與驅動一體化
- 該人工肌肉受電刺激可收縮,同時即時量測內部力量與長度變化
- 設計靈感源自生物肌肉-肌腱複合結構,無需外部感測器即可自我監測
- 技術可望應用於人形機器人肢體控制及仿生撲翼無人機翼面驅動
仿生智慧人工肌肉:感測與驅動合而為一
一支研究團隊近日成功開發出一款「智慧人工肌肉」,能夠同時執行感測與驅動兩大功能,其設計靈感來自生物體內的肌肉-肌腱複合結構。
技術核心:液態金屬 × 液晶彈性體
這款人工肌肉的關鍵技術在於將液態金屬通道嵌入**液晶彈性體(Liquid Crystal Elastomer, LCE)**材料中。液晶彈性體是一種能在外部刺激(如熱能或電能)作用下產生形變的智慧材料,而液態金屬通道則扮演感測器的角色。
當施加電刺激時,這款人工肌肉能像生物肌肉一樣產生收縮動作;與此同時,內嵌的液態金屬通道還能即時量測內部力量與長度變化,實現真正的「感測-驅動一體化」。
突破傳統人工肌肉的限制
傳統的人工肌肉或軟體致動器通常需要額外的外部感測器來監控其狀態,這不僅增加了系統的複雜度與重量,也限制了其在小型化應用上的潛力。新開發的智慧人工肌肉將兩種功能整合在單一結構中,大幅簡化了系統設計。
應用前景:人形機器人與無人機
這項技術對於人形機器人的發展具有重要意義,使機器人能夠更精確地控制肢體動作並感知外部環境。此外,在無人機領域,輕量化且兼具感測功能的人工肌肉也有望應用於仿生撲翼無人機的翼面驅動,或用於軟體機器人末端執行器等場景,提升無人系統的靈活度與自主感知能力。
研究團隊表示,這項成果為下一代智慧驅動系統奠定了重要基礎,未來將進一步優化材料配方與製造流程,朝實際產品化邁進。
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本文由 LAETimes 編輯部審核發佈 ·


