機(jī)器人賦予人類一樣的肌肉，可幫助科學(xué)家了解人類如何進(jìn)化

隨著機(jī)器人技術(shù)變得越來越先進(jìn)，我們開始看到更多像人類一樣的機(jī)器人。但是仍然有一些改進(jìn)的空間，比如為機(jī)器人增加人體肌肉并賦予他們面部，也許可以做出類似于人類大腦的東西。

這是一件復(fù)雜的事情，肌肉、面部和像人類一樣的大腦。

我們?nèi)栽谂[脫恐怖谷理論(一個(gè)關(guān)于人類對(duì)機(jī)器人和非人類物體的感覺的假設(shè))。我們可能縮《機(jī)器管家》，但人類-機(jī)器人混合或生物混合機(jī)器人并不是一個(gè)科幻夢(mèng)想，它是一個(gè)已經(jīng)存在的真實(shí)領(lǐng)域，并且已經(jīng)存在了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。而且它不僅僅是制作更逼真機(jī)器人的一種方式。通過更好地模仿我們的身體，生物混合機(jī)器人可以幫助科學(xué)家更多地了解我們?nèi)绾我苿?dòng)，為什么我們會(huì)按照我們來構(gòu)建，以及如何在出現(xiàn)問題時(shí)修復(fù)所有這些移動(dòng)部件。它還將幫助科學(xué)家了解人類如何進(jìn)化以使人類身體更好。

就像人體一樣，機(jī)器人通常需要一個(gè)骨架，以及移動(dòng)骨架的方法。這些包括馬達(dá)和致動(dòng)器，從而可以向骨架的關(guān)節(jié)傳遞旋轉(zhuǎn)或線性力。

在生物混合機(jī)器人中，這種運(yùn)動(dòng)來自活的肌肉組織。當(dāng)然，科學(xué)家不僅要從人類身上汲取全部肌肉，而且要在金屬機(jī)器人身上實(shí)施。至少他們是這么想的，但未披露細(xì)節(jié)。

你不知道他們?cè)谀莻€(gè)奇怪的計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里做了什么。 但是，合法的科學(xué)家們，他們會(huì)開發(fā)自己的肌肉。 這種情況在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)生，通過培養(yǎng)成肌細(xì)胞，胚胎細(xì)胞具有獨(dú)特的能力，在稱為肌生成的過程中分化成不同的肌肉細(xì)胞。

為了讓肌肉以他們想要的方式成長(zhǎng)，科學(xué)家創(chuàng)造了一種水凝膠形式的支架，這是一種特殊的水基凝膠，能夠吸收和保留細(xì)胞。 在水凝膠內(nèi)部，細(xì)胞形成肌纖維，長(zhǎng)鏈的肌肉細(xì)胞，它們都在同一方向上組合在一起。 通過改變水凝膠的形狀，肌肉纖維的排列可以調(diào)整，使科學(xué)家能夠控制它們拉入的方向。一旦這些過濾器形成，只需要很小的電擊就使它們收縮。 然后他們準(zhǔn)備連接到機(jī)器人骨架的關(guān)節(jié)，然后大功告成!

東京大學(xué)的科學(xué)家們剛剛在2018年初設(shè)法讓小肌肉工作。這是因?yàn)樵谏锘旌蠙C(jī)器人真正成功之前需要克服許多限制。但這些實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的肌肉沒有任何自我修復(fù)的方法，所以它們只持續(xù)幾天到一周。

在你的身體里，肌肉通過血液接收備件。但是生物混合機(jī)器人沒有那種液體交換系統(tǒng)，所以一旦組織磨損，那就只能這樣了。當(dāng)肌肉移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦加速了這種分解。因此，你的肌肉被心外膜和筋膜包圍，結(jié)締組織將個(gè)別肌肉分開并幫助它們順利滑過彼此。

此外，電刺激部分可以起一些效。雖然它確實(shí)完成了工作，但很難準(zhǔn)確控制肌肉收縮的強(qiáng)度，尤其是持續(xù)收縮。因此，精確的電機(jī)運(yùn)動(dòng)尚不可行。電也進(jìn)一步加大磨損。

肌肉必須保持濕潤(rùn)，因此使用電力不可避免地會(huì)導(dǎo)致一些水分離成氫氣和氧氣，這個(gè)過程稱為電解。這些氣泡反過來進(jìn)一步損害肌肉。解決這個(gè)問題的一種可能方法是在肌肉組織中培養(yǎng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，讓它們指揮肌肉。

這似乎有點(diǎn)太接近美劇《西部世界》了!但是有一些很好的理由繼續(xù)完善這些生物混合機(jī)器人，即使它們看起來令人毛骨悚然。

使用真實(shí)肌肉的一大優(yōu)勢(shì)是它們具有彈性。裝上柔軟、靈活的運(yùn)動(dòng)部件的想法是軟機(jī)器人領(lǐng)域背后的驅(qū)動(dòng)力。這些機(jī)器人使用電纜和充氣氣囊等東西來代替金屬馬達(dá)。它們的靈活性使它們能夠更好地適應(yīng)新任務(wù)。

生物混合機(jī)器人可以產(chǎn)生更好的軟機(jī)器人，包括可以安全地在我們身體上使用或者甚至在我們身體內(nèi)使用的機(jī)器人，因?yàn)樗鼈儾粫?huì)有太多尖銳的碎片或傷害細(xì)胞的化學(xué)物質(zhì)。但對(duì)科學(xué)家來說真正令人興奮的是，生物混合機(jī)器人可以像我們一樣移動(dòng)。這意味著他們可以幫助我們理解為什么我們采取行動(dòng)的方式，我們的大腦如何控制我們的身體，以及如果他們出錯(cuò)會(huì)如何解決問題。

人體是一個(gè)非常復(fù)雜的機(jī)器。數(shù)以百計(jì)的肌肉負(fù)責(zé)移動(dòng)我們四肢的關(guān)節(jié)，使我們能夠工作和玩耍，并做我們?nèi)粘９ぷ鞯氖虑椤?/p>

幾個(gè)肌肉可以負(fù)責(zé)單次運(yùn)動(dòng)，單個(gè)肌肉可以促成幾種不同的運(yùn)動(dòng)。這意味著如果有人發(fā)生運(yùn)動(dòng)障礙，很難準(zhǔn)確理解到底發(fā)生了什么。