黑科技又雙叒叕來啦！生物混合機器人了解一下？

還記得機器戰警裡面的墨菲嗎？

對，就是那個被炸得只剩下腦袋和胸腔的「倒霉」警察，他經過改造後成了機器人，由自己的意識控制身體但時不時還會受到程序的限制那種。

咦，我的身體呢？!!!∑(?Д?ノ)ノ

圖片來源：網路

圖片來源：網路

不同的電影，相似的情節。人的意識加上機器快速的計算能力，這波操作簡直就是要上天好嗎？？！！

咳咳，走題了。墨菲的能力雖然很牛X，但是就目前的科學水平來看，這種黑科技暫時是不會出現的，所以對改造人和人工智慧極度驚恐的孩紙們可以鬆一口氣了。（這裡小小科普一下，雖然AI最近特別火聽起來特別厲害，但是目前還是在機器計算範圍內，離擁有「思維」的境界還差太遠，所以，童鞋們可以把心放到肚子里去~）

切入正題！！！今天要給大家帶來一個由日本東京大學最近發表在《Science Robotics》的一種生物混合式機器人。該機器人擁有活體肌肉，並且還成功的實現了對物體的操縱！！！（我就問你神不神奇，六不六！！！）

其過程是這樣的，東京大學工業科學研究院的研究人員們開發出了一種從含有肌細胞的水凝膠生長全肌的方法，然後他們將這些肌肉作為對抗成對併入了生物混合機器人中，然後試驗表明，機器人可以成功地操縱了物體。

圖片來源：東京大學工業科學研究所

由生物混合機器人執行的對象操作

這種生物混合機器人和大部分電影情節中的混合機器人不一樣（包括你們的「墨菲」）。這種機器人主要還是依靠機器控制，就當前來看，其設計目的主要是為了提高機器人適用於生物涉及和生物動態系統體外構建的研究。當然，這也是為更先進的生物混合機器人鋪平了道路。下面，小編來給大家串一串~

技術限制

在柔性基底上形成骨骼肌組織的生物混合型機器人的快速發展使得肌肉組織能夠提供各種類型的運動。然而，肌肉在組織培養過程中的自發收縮，導致了機器人難以實現高水平的大量骨骼肌組織的長期制動。

如果能解決上面這個問題，那對我們來說有什麼好處呢?

（1）可能可以為我們提供一個平台以超越傳統生物混合機器人的設計局限性，並能複製各種逼真的動作。比如「複製」人手並實現其功能。

（2）為未來更先進的生物混合機器人鋪平了道路。

如果真的能實現的話，小編還是很期待以後機器人能和人一樣開心的運動玩耍了呢(o?▽?)o

以上內容並不難理解，肌肉需要休息，不能持續工作。例如，你可以連續做一小時的深蹲跑三小時的步，但是你沒有辦法連續做24小時的深蹲跑3天的步。可是該怎麼辦呢？很多時候研究上都需要測試活體組織在不停歇的情況下到底可以堅持多久，總不能每次試驗都逼死一隻小白鼠吧……小白鼠還好，大部分試驗最終目的還是應用於人，咳咳……人其實才是人類科研最好的實驗對象……┐(?～?)┌

東京大學研發團隊的解決方案

研究人員為了克服上述所提及的技術限制，他們調整了生物系統的概念，開發了一種由拮抗骨骼肌組織驅動的生物混合機器人。研究人員將從個體前體細胞發展到肌肉細胞填充片材，然後再發展至功能完好的骨骼肌組織，並將這對運動肌肉安裝在事先構建的機器人盆骨（包括一個可旋轉的關節、肌肉附著錨點以及提供刺激肌肉收縮的電極）中，最後，這些組織被組合成一個生物混合機器人。該機器人通過選擇性收縮骨骼肌組織以實現大動作（關節旋轉約90°），除此之外，它還能通過平衡拮抗組織的張力以防止肌肉的自發收縮從而獲得長壽（約一周時間）。

目前能達到什麼樣的效果呢？

儘管該生物混合機器人只能施加較弱的力量，但它卻克服了肌肉短暫功能性生命的早期局限性，並且它作為對抗模擬機體的機器人，實現了卓越的機器人運動以及持續一周的肌肉功能。

另外，該團隊還測試了不同應用中的機器人，包括拾取和放置一個環，並讓兩台機器人一起工作來拾取方形框架。結果表明，機器人可以很好地執行這些任務，激活肌肉導致機器人末端的指狀突起彎曲大約90°。

「我們的研究結果表明，使用這種對抗性肌肉布置，這些機器人可以模仿人類手指的動作，」該研究報告的主要作者Yuya Morimoto說。「如果我們可以將更多的這些肌肉結合到一個裝置中，我們應該能夠複製使手，手臂和身體其他部位發揮功能的複雜肌肉相互作用。」

未來仍然十分可期

生物混合機器人的新領域涉及機器人內部的活組織使用，而不應該僅僅只是金屬和特殊材料。肌肉是這種機器人的潛在關鍵組成部分，為動作和功能提供動力。同時，無論是從醫療角度還是科幻電影中的改造人的夢想來看，這一類機器人技術對活體與機器的結合具有十分重要的意義，在不遠的將來，人與機器的完美結合可能再也不會是烏托邦式的美夢了。

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