De Montfort大学研究员获皇家工程院奖学金,研究3D打印人工肌肉

打印派   2026-10-22 08:52:28

英国莱斯特De Montfort大学研究员Meisam Abdi获得2026/27年度英国皇家工程院/勒弗胡尔姆信托研究奖学金,用于研究3D打印能否为软体机器人制造人工肌肉。Abdi是全英获该奖项的八名工程师之一,奖学金为研究相关材料和结构提供最长一年资助,目标是让机器人像生物体一样运动、感知和响应。

Abdi表示,如果希望人们能在医院等场所与机器人安全互动,就需要摆脱完全刚性的结构,思考如何赋予机器人一些生命系统中的特性。

他计划利用增材制造设计架构化结构,通过几何形状赋予特定性能,而非复制人类肌肉的物理结构。研究将对压电、导电和结构材料的不同组合与架构进行计算机辅助工程建模,再3D打印并在实验室测试其对电刺激的响应。长期目标是制造能产生运动、感知环境,并从机械运动或振动中收集少量电能的人工肌肉。

Abdi称,生物系统的非凡之处在于能将运动、感知和对外部刺激的响应结合,问题在于能否设计和制造重现部分功能的人工结构。他说研究并非复制自然界已有之物,而是通过改变材料和几何形状,探索能否创造出自然界目前不存在的性能。

该项目聚焦压电材料,这类材料可将机械变形转化为电能,并在电场下形变。De Montfort大学表示,现有高性能压电材料往往刚硬易碎,部分最常用的材料含铅,增加了开发柔软、柔性且更可持续人工肌肉的难度。Abdi的方法将材料组成与专门设计的3D打印多孔结构结合,在保持柔软柔性的同时达到所需性能。

Abdi称这是雄心勃勃的项目,软体机器人已有大量研究,但创造能初步复现活体肌肉多种功能的东西仍是重大挑战;他在奖学金期间的志向是开发一个展示可能性的原型,为后续研究提供基础。


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