新成果比以前的生物混合機器人的功能有了很大的進步。 圖片來源：美國《科學·機器人學》

科技日報記者 張夢然

一個對人類來說很容易做到的“剪刀手”，生物混合機器人卻需要復雜的動作組合才能完成。日本東京大學和早稻田大學聯(lián)合團隊公布了一項突破性成果：一種能夠移動物體并做出“剪刀手”手勢的生物混合機械手問世。這一創(chuàng)新為未來的生物混合假肢、藥物測試以及新型機器人的應用開辟了更大可能性。研究發(fā)表在新一期《科學·機器人學》雜志上。

生物混合手由3D打印的塑料底座制成，配備人體肌肉組織的肌腱，可以靈活地移動手指。以往的生物混合設備通常規(guī)模較小（約1厘米長），僅限于簡單的單關節(jié)運動。相比之下，這款生物混合手長18厘米，具有多關節(jié)手指，可以單獨或組合移動以做出各種手勢或操縱物體。

該研究的核心成就在于開發(fā)了多肌肉組織致動器（MuMuTA）。這些細條肌肉組織在培養(yǎng)基中生長后，像壽司卷一樣卷成一束，形成每根肌腱，確保手指有足夠的力量進行收縮。通過防水電纜傳輸電流刺激這些肌肉，團隊成功地使手指執(zhí)行了“剪刀手”手勢，還用手指抓住并移動了移液器的尖端，表明該手能夠模仿一系列復雜動作。其多關節(jié)手指可以單獨或同時彎曲，具有前所未有的靈活性。

MuMuTA目前僅限于實驗室環(huán)境，但其展示了在多個領域的潛力，包括幫助開發(fā)新型假肢、對肌肉組織進行藥物測試，并擴展生物混合機器人模仿真實形態(tài)的能力。盡管只是看似簡單的“石頭、剪刀、布”游戲中的一個手勢，但它代表了生物混合體和假肢領域正向更高水平的真實感和可用性邁進，同時也展示了人們如何利用先進材料和技術，來創(chuàng)建更加逼真和功能強大的機械裝置，為未來的醫(yī)療和機器人技術帶來了新希望。