肌肉驱动机器人有了柔软灵活的“骨骼”

　　可最大限度发挥肌纤维作用

　　科技日报北京4月9日电 (记者张梦然)美国麻省理工学院工程师开发了一种类似弹簧的设备，可用作几乎所有肌肉型机器人的基本骨架模块。这种“弯曲弹簧”旨在充分利用任何附着的肌肉组织，可最大限度提高肌肉自然产生的运动量。研究论文发表在最新一期《先进智能系统》上。

　　肌肉是大自然完美的执行器，可将能量转化为运动。就比例而言，肌纤维比大多数合成执行器更强大、更精确。因此，工程师一直在探索利用天然肌肉为机器人提供动力的方法。现有的一些“生物混合”机器人，使用肌肉执行器为人造骨骼提供动力，也可实现行走、游泳、泵动和抓握。但迄今并没有高效且通用的相关装置。

　　此次，团队设计了一种专门定制的弯曲件，其配置和刚度使肌肉组织能够自然收缩并最大限度地拉伸弹簧。团队将肌肉的自然力、弯曲刚度和运动程度联系起来，通过大量计算来设计设备的配置和尺寸。

　　该设备类似于一个微型手风琴状结构，团队计算后设计的弯曲度是肌肉组织本身刚度的1/100。研究人员用小鼠细胞中生长的活肌肉纤维制作成肌肉带，将肌肉带缠绕在设备的两个角柱上，测量了当肌肉带收缩时柱子拉在一起的距离。

　　研究发现，弯曲部分的配置使肌带能可靠且反复地收缩。与之前的肌肉执行器设计相比，他们的设计集中收缩拉伸程度是前者的5倍。

　　该装置可作为未来肌肉动力机器人的“骨架”。团队正在调整和组合弯曲部分，以构建由自然肌肉驱动的更精确可靠的机器人。

　　【总编辑圈点】

　　人类制造类人机器已有半个多世纪的历史。人们早就发现，与机械相比，人的身体更灵活，运动更精细，能量转化效率也高得多。这是因为人体共有约640块肌肉，肌肉比任何同尺寸的运动转化装置都更强大。未来想要制造出更敏捷的机器人，最自然的思路，是让机器模拟人的肌肉组织和关节，还要控制机器人的总重，这很难。不过，新装置通过引入弹簧，降低了机器模拟肌肉的难度。不久后，机器人的运动将不再是人们印象中的“霹雳舞”。

　　(科技日报) 【编辑:唐炜妮】

　　清代杏黄色缎虎头式棉风帽。

　　清代金大吉葫芦挂屏。

　　近日，由文化和旅游部恭王府博物馆、故宫博物院共同主办的“喜溢华庭——清代宫中少年生活文物展”在恭王府博物馆乐道堂开幕。

　　此次展览是恭王府博物馆和故宫博物院首度合作办展，遴选了120余件精品文物，通过天伦、美器、祈福、崇文、修武5个单元为观众展示清代皇子公主们的少年生活。

　　恭王府与故宫有着深厚的历史渊源。从固伦和孝公主到庆亲王永璘、恭亲王奕公式，这些曾经生活在清宫中的少年，成年后分府而出，在恭王府这座精美的府邸中留下了生活印记。此次展览将关注点从以往多有展现的宫廷帝后生活转移到皇子公主的身上，通过阐释清代皇族培养下一代的教育理念和方式，将传统文化精髓与当代生活相结合，吸引观众感悟中华优秀传统文化的魅力。

　　展览中呈现了不少难得一见的文物，如清宫中的婴儿尿布、虎头帽、木益智图等，充满生活气息。古代婴儿满一周岁谓“晬”，届时在盘内放置各种器物任婴儿抓取，以预示未来前程，谓之“抓周”。此次展出了一件故宫博物院收藏的清乾隆剔彩“百子晬盘”，盘内精雕细刻百子嬉戏图案，是为皇子公主们抓周而制作的。

　　清代皇家子女的教育讲究文武兼修、中西结合。展厅里可以看到宫中少年学习满汉文字的卡片、学习蒙古语的手册，练习骑射所用的皮撒袋，还有来自西方的对数表、绘图仪器、木口风琴等。一件米色漆描金花望远镜吸引了记者注意。据介绍，康熙帝热爱天文，曾亲自指导皇子们使用望远镜观测天象。《清实录》记载，雍正曾回忆康熙率众皇子用望远镜观测日食的情景，“皇考亲率朕同诸兄弟在乾清宫，用千里镜，四周用纸夹遮蔽日光”，其中的“千里镜”即望远镜。

　　此次展览还展示了恭王府“福”字拓片、王府堂款瓷器、恭亲王奕公式的著书等，体现了王府历史文化中对美好生活的追求。