东京大学研究团队开发出由活体人类皮肤细胞制成的机器人人脸

东京大学研究团队开发出由活体人类皮肤细胞制成的机器人人脸日本东京大学ShojiTakeuchi教授的研究团队利用活体人类皮肤细胞成功制造出机器人人脸。这项技术不仅使机器人能够展示微笑等表情，还具备自我修复能力。该技术突破在于模仿人体组织结构，为生物合成机器人的发展铺平了道路。人造皮肤在实验室中培育，柔软且能自我修复。这种皮肤的应用前景广阔，可能对化妆品行业产生积极影响，用于测试护肤品效果。然而，目前该皮肤缺乏真实皮肤的一些功能，如感知能力和营养供给，研究团队正致力于解决这些问题。关注频道@ZaiHuaPd频道爆料@ZaiHuabot

日本团队制成由肌肉组织驱动的两足机器人

日本团队制成由肌肉组织驱动的两足机器人日本研究人员从人类步态中获得灵感，将实验室培养的肌肉组织和硅橡胶等人造材料结合在一起，制造了一款可以行走和旋转的两足机器人。该方法近日发表在细胞出版社旗下刊物《材料》杂志上。新华社报道，日本东京大学研究团队开发出的这款机器人是基于此前利用肌肉组织的生物混合机器人开发的，肌肉组织已可驱动机器人向前爬行、直线游泳和缓慢转弯，但不能急转弯，而能够旋转和急转弯是机器人避开障碍物所必需的特性。为了制造一个动作更精细灵活的机器人，研究人员以上述研究为基础，设计了一种模仿人类步态并能在水中操作的生物混合机器人。机器人有一个泡沫浮标顶部和两条加重的腿，能帮助它在水下直立。机器人的骨架主要由硅橡胶制成，可以弯曲和绷紧以适应肌肉运动。然后，研究人员将实验室培养的条状骨骼肌组织连接到硅橡胶和每条腿上。当研究人员用电流刺激肌肉组织时，这些肌肉收缩，从而让机器人抬起腿；当电流消散时，其脚后跟会向前移动并着地。通过每五秒钟在左右腿之间交替用电刺激，生物混合机器人成功地以每分钟5.4毫米的速度向前“行走”。如需要机器人转弯，研究人员每五秒钟反复电击右腿，同时左腿充当锚，最终机器人在62秒钟内完成了90度左转。研究结果表明，这种肌肉驱动的两足机器人可以行走、停止，并做出有规则的转弯动作。研究人员说，使用肌肉驱动可以让机器人结构更紧凑，并通过柔软的触感实现高效、无声的运动。日本东京大学研究团队还计划为两足机器人提供关节和更厚的肌肉组织，以实现更复杂、更有力的运动。2024年2月5日11:29AM

东京大学研发的仿人机器人"武藏"可以驾驶汽车

东京大学研发的仿人机器人"武藏"可以驾驶汽车研究人员（其中一人是丰田公司的顾问）开发并训练了一种名为"武藏"的"肌肉骨骼仿人"，让它驾驶一辆小型电动汽车通过测试轨道。武藏"装有两个摄像头，可以代替人类的眼睛，"看到"前方的道路以及汽车侧镜反射的景象。通过机械手，它可以转动汽车钥匙、拉手刹和打开转向灯。此外，凭借防滑"脚"，"武藏"还能踩下油门或刹车踏板。研究人员称，通过向"武藏"提供原始传感器数据，"教会"它如何使用汽车方向盘后，他们设法让机器人在十字路口转弯，同时遵守交通信号灯的指示。但也有注意事项，首先，"武藏"在转弯时只是轻轻地把"脚"从制动踏板上抬起来，而不是猛踩油门。研究人员说，这是技术限制的结果，也是出于谨慎，但结果是，转弯花了大约两分钟。研究人员说，"武藏"确实在另一项实验中使用了加速器。但它很难保持稳定的速度，这取决于道路坡度的陡峭程度。因此，显然还有一些工作要做。幸运的是，研究人员表示他们已经准备好迎接挑战，并计划开发下一代机器人和软件。也许几十年后，"武藏"将成为你下一辆东京出租车的驾驶员。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434560.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434560.htm

释放不对称的"无脑"机器人能自主导航穿越复杂迷宫

释放不对称的"无脑"机器人能自主导航穿越复杂迷宫"在我们早期的工作中，我们展示了我们的软体机器人能够在一个非常简单的障碍物中扭转方向，"相关论文的共同通讯作者、北卡罗来纳州立大学机械与航空航天工程系副教授尹杰说。"然而，除非遇到障碍物，否则它无法转弯。实际上，这意味着机器人有时会被卡住，在平行障碍物之间来回颠簸。""后来，我们开发出一种新型软体机器人，它能够自行转弯，使其能够穿过曲折的迷宫，甚至能够绕过移动的障碍物。而这一切都是利用物理智能完成的，而不是由计算机来引导"。物理智能是指动态物体（如软体机器人）的行为受其结构设计和材料的支配，而不是由计算机或人工干预来指导。研究人员创造了一种软体机器人，这种机器人可以在没有人类或计算机指挥的情况下穿越简单的迷宫。该机器人的一半形状像一条扭曲的丝带，呈直线延伸，另一半形状像一条更紧密扭曲的丝带，也像螺旋阶梯一样绕着自己旋转。这种不对称设计意味着机器人的一端比另一端对地面施加更大的力。资料来源：北卡罗来纳州立大学，尹杰材料和运动机制与早期版本一样，新型软体机器人由带状液晶弹性体制成。当机器人被放置在温度至少为55摄氏度（131华氏度）（比周围空气温度高）的表面上时，软带接触表面的部分会收缩，而暴露在空气中的部分则不会收缩。这就产生了滚动运动；表面温度越高，机器人滚动得越快。不过，前一版本的软体机器人采用对称设计，而新机器人则有明显的两半。其中一半的形状像一条扭曲的带子，呈直线延伸；另一半的形状像一条扭曲得更紧的带子，也像螺旋楼梯一样绕着自己旋转。这种不对称设计意味着机器人的一端比另一端对地面施加更大的力。想想一个塑料杯，它的杯口比杯底宽。如果你把它从桌子上滚过，它不会沿直线滚动，而是会在桌面上划出一道弧线。这是因为它的形状不对称。克服设计限制论文第一作者、北卡罗来纳州立大学博士后研究员赵耀（音译）说："我们的新型机器人背后的理念相当简单：由于它采用了不对称设计，因此无需接触物体就能转弯。因此，虽然当它接触到物体时仍能改变方向--使它能在迷宫中穿行--但它不会卡在平行物体之间。相反，它的弧形运动能力使它基本上可以扭动身体，获得自由。"研究人员展示了非对称软体机器人设计的能力，它能在更复杂的迷宫（包括带有移动墙壁的迷宫）中导航，并能穿过比其身体尺寸更窄的空间。研究人员在金属表面和沙地上测试了新的机器人设计。不对称机器人的工作视频请点击这里："这项工作又向前迈进了一步，有助于我们开发软体机器人设计的创新方法--特别是针对软体机器人能够从环境中获取热能的应用，"Yin说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382887.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382887.htm

受狗启发无需电机的仿生机器人 一旦启动就能自动运行

受狗启发无需电机的仿生机器人一旦启动就能自动运行利用一种称为主成分分析的技术，数据被分成多个描述狗运动主轴的矢量，进而指导设计。最终设计出的两侧对称机器人用金属杆代表骨骼，用三维打印聚合物滑轮代表关节，用细钢缆代表肌腱。与真狗一样，它的四条腿各有三个关节，每个关节都能与其他关节进行机械协调。当阿奇卡尔及其同事尝试在电动跑步机上测试机器人时，他们惊讶地发现，一旦机器人开始奔跑，跑步机的运动就是它保持奔跑的全部动力。虽然机器人配备了可以用来移动每条腿的电机，但这些电机并不需要一直处于激活状态。阿奇卡尔说："起初我们认为这可能是一种侥幸。于是我们稍微改变了一下设计，再次测试机器人--结果它再也跑不动了。"科学家们接着在机器人的后部增加了一个类似钟摆的配重，以帮助机器人在开始运行后保持运动。尽管如此，这个机器人显然不是永动机，它仍然利用电机进行跳跃和跨过障碍物等运动。阿奇卡尔说："我们的目标不是与超高科技的机器狗竞争，而是探索生物启发的机器人设计。这就需要磨练机器人的基本设计，修改其被动特性，从而只需要简单的控制系统，同时最大限度地发挥机器人的能力。我们在这里所做的工作--使关节协同工作--已被证明有助于制造机器人手和其他身体部位。"您可以在以下视频中看到机器人像狗一样奔跑的动作。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378833.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378833.htm

软性微型燃烧致动器可释放爆发性的机器人运动潜能

软性微型燃烧致动器可释放爆发性的机器人运动潜能靠燃烧燃料驱动机器人的想法似乎是上个世纪的事了，但正如康奈尔大学有机机器人实验室的一个研究小组所指出的那样，如今的电池很重，携带的能量也不多--因此电动执行器的性能是有限的。如果改用高能量的化学燃料，这些限制就会更高，因此研究小组开始设计一种新型的快速、高频机器人致动器，其运行方式与普通内燃机非常相似。这些微型致动器的直径约为5毫米（0.2英寸），能将甲烷和氧气吸入一个0.09毫升的简易燃烧室，并用火花将其点燃。燃烧室顶部覆盖着一层高弹性硅胶龙皮膜，它的作用有点像汽车发动机中的活塞，在燃料燃烧时伸展开来以扩大燃烧室的容积，然后迅速复原，将废气从侧面的小孔中排出。小型发动机在燃烧室上使用一层柔性膜，点火时膜会向外膨胀，然后卡回原位图/康奈尔大学这一切发生得非常快，但最终的结果是：撞击越大，薄膜弹出越多。这些致动器可以应对腔体体积膨胀高达140%的撞击，其作用力超过9.5N，而且速度很快，如果需要，可以以每秒超过100次的频率工作。康奈尔大学的研究小组将这些小型燃烧致动器的三维打印原型嵌入到一个微型刚性四足青蛙机器人的脚垫上方，这样，只要某个致动器的薄膜弹出，脚就会被向下推。他们设计了一种控制方案，可以改变致动器的火花频率、燃料等效比和燃料流量，然后将这些控制与两条左腿和两条右腿的控制结合起来，然后开始观察他们能让机器人做什么。他们成功地让机器人以振动步态向前爬行，并在不同高度向前跳跃，包括跳到更高的表面上。他们在旋转的基础上创造了一种蛇形前行步态，并让它在现场顺时针或逆时针旋转。为了证明致动器的爆发力，他们让机器人在空中跳了56厘米（1.8英尺），令人印象深刻，他们还演示了机器人可以在各种不同的固体、高摩擦力、低摩擦力和松散的表面上移动。他们还为机器人装载了32克重的货物（超过机器人自身重量的22倍），并证明他们仍然可以控制机器人的运动。最后，当需要进行超快速运动时，这些小执行器可以为机器人专家提供一个方便的额外选择--试想一下，如果阿特拉斯能够为其腿部液压系统提供爆炸性辅助，或者以燃烧为动力打出一拳，那该有多好。这项研究发表在《科学》杂志上。请看下面的视频。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384151.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1384151.htm