美研制出首个人造肌肉动力行走机器人(2)

　　巴沙尔表示：“身体肌肉的细胞非常具有吸引力，因为你可以利用电信号对其进行控制。”他说：“比如说，在你设计一款设备，其可以再检测到某种化学品或是接收到某个信号时启动，这时候你就会考虑使用身体肌肉细胞。对我们来说，这是整个工具箱的一部分。我们希望能有不同的选择，以便工程师们在设计这些东西的时候可以采用。”

　　这项设计的灵感来源于在自然界中观察到的肌腱骨结构。在3D打印的水凝胶中加入了支架，使其强度足以支撑整个生物机械体，但同时又足够柔韧灵活，可以实现关节的弯曲。每一条肌肉都使用两根支柱固定在支架上，就像肌腱骨连接身体的肌肉一样，但这两根支柱同时还要充当机器人脚的作用。

　　这款机器人的速度可以通过调节电刺激的频率莱实现控制。更高的频率能让肌肉更快收缩，从而也让机器人的整体速度得以加速。

　　项目组的研究生，这篇论文的合着者之一卡洛琳·凯特科维克（Caroline Cvetkovic）表示：“我们选择仿生设计作为起点是很自然地做法，就像是原生的肌肉骨骼系统。这项工作标志着我们朝着研制可以操控，训练甚至进行任务编程的生物机器人的方向迈出的重要的第一步。我们很高兴这一进展可能将会最终演化成为新一代的生物机器人，可以被广泛应用于药物分发，手术机器人，以及移动环境分析设备等等诸多领域。”

　　下一步，研究人员们将继续开展工作，实现对生物机器人运动状态的更大程度操控，如为其植入神经系统，这样生物机器人便能运用光或化学信号实现各种控制。从工程的角度出发，设计者希望能够让生物机器人能够根据不同的信号做出不同的响应。

　　感谢3D打印技术的发展，现在科学家们可以迅速尝试各种不同的形态与设计方案。巴沙尔与他的同事们甚至计划在本科生的课程中加入有关课程，以便让学生们也可以参与尝试设计不同的生物机器人。

　　项目组研究生，论文合着者里图·拉曼（Ritu Raman）表示：“生物设计已经不是什么新鲜的概念，组织工程学研究人员早已在这一领域耕耘多年，而这在医学领域将会具有重要意义。

　　但我们为什么要在这里停下脚步呢？我们可以继续循着这条路线往前走，借助细胞非凡的自组织能力以及对环境的响应能力，推进设计非自然的生物机械体和系统。”

　　巴沙尔表示：“基于细胞结构进一步推进工程进展是令人兴奋的。我们的目标是让这些机器人能够使用自动感应器。比如我们希望它们可以感知某些特定的化学信号并向其接近，同时向目标施放化学剂来中和有毒物质。而此次实现电信号控制便是迈向这一目标的关键一步。”