Poliba与MIT Media Lab的研究:这就是可集成于机器人并可穿戴的新型人工肌肉
项目协调人卡库乔洛教授表示:“像人类一样纤细、强壮且迅捷。尤其在康复医学领域具有潜在应用。”
2026年3月31日
极其纤细,直径仅2毫米, 柔韧性极强且强度高。其程度足以模拟 人体肌肉的行为,而无需再借助——这一领域长期期待的成果——笨重的外部电机。它们是新型 电流体 纤维肌肉, 作为机器人和 可穿戴设备的最新一代人工肌肉,源自与以下机构的合作研究: 巴里理工大学的 RoboPhysics Laboratory 以及 麻省理工学院 Media Lab 的 马萨诸塞 理工学院 美国剑桥. 该项活动的研究成果 具有高度创新性,刚刚发表于国际科学期刊 科学机器人学. «“我们首次拥有了具备最佳力量、收缩 和速度特性的人工肌肉,可通过电力以自主方式并在闭环中驱动”,”表示 维托·卡库乔洛, 巴里理工大学机械应用于机器学副教授,研究项目的科学负责人。

技术
事实上,在制造人工肌肉的纤维内部流动着一种液体,当其受压时便会引发运动。到目前为止,这是一项已知技术。然而,这些液体需要外部执行器提供推动力。泵和阀门不可避免地使装置笨重且噪音大。“这项新技术 ——解释道 奥兹君·基利奇·阿夫萨尔, MIT Media Lab Tangible Media group 的博士生—— 不再需要使用压缩机或储罐,可通过无线方式驱动,并且安静。此外,它具有完全可扩展性,只需将纤维连接起来».
这意味着,由巴里理工大学和 MIT Media Lab 开发的人工肌肉,因其细长轻质的纤维形态,可以被组合并以不同配置排列,以适应例如机器人的结构。它们也可以轻松集成到可穿戴设备中。“潜在应用十分广泛 ——Cacucciolo 教授总结道。 我想到康复医学、软体机器人,以及在工业等场景中的肌肉辅助设备,在这些场景中需要高肌肉性能».
ERC 启动资助
这项研究的成果也与 Cacucciolo 教授此前取得的进展密切相关。该研究实际上是在 机器人流体项目框架下获得资助的,该项目由这位巴里教授负责,他于2023年赢得了一项 ERC Starting Grant 价值 150万欧元的资助。 这是研究人员梦寐以求的资金,由 ERC——欧洲研究理事会——提供,用于支持各领域的前沿研究。对于 Cacucciolo 而言,在海外及其他意大利高校积累了重要经验后回到意大利,这项资助为他提供了继续推进研究的机会,并拥有极大的自主性;这些研究自他年少时作为博士生起便已专注开展,当时他在 Poliba 的机械、数学与管理系开启了自己的学术生涯。
美国提出的提案
事实上,在巴里,Cacucciolo 曾被 MIT Media Lab 联系,希望为软体和可穿戴机器人发展中的一个重大障碍寻找解决方案。目标是将纤维泵与细型 McKibben 执行器相结合,并以他此前的研究为基础(执行器之于机器人,正如肌肉之于人类;McKibben 是一种中空圆柱形编织网状结构的执行器,旨在模拟肌肉收缩)。在这一合作框架下,Poliba 和 MIT Media Lab 的研究团队聚焦于闭环解决方案,最终推动开发出一种新型高性能流体执行器。事实上,这种电流体纤维肌肉的功率密度(单位重量和时间传递的能量)达到每千克 50 瓦,响应时间为 0.3 秒。这为国际科学界和相关产业带来了新的前景。
这些 研究作者 是 奥兹君·基利奇·阿夫萨尔, MIT Media Lab 的博士研究生,作为第一作者,以及教授 卡库乔洛, 担任科学负责人。团队包括 加布里埃莱·普皮洛 e 詹纳罗·维图奇,来自巴里理工大学, 韦迪扬·巴巴泰因 和 教授 广石井浩,来自 MIT Media Lab。
发表于 Science Robotics 的文章可通过以下链接获取: https://doi.org/10.5281/zenodo.17902764
摘要可在此处获取 https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.ady6438
文章 Poliba与MIT Media Lab的研究:这就是可集成于机器人并可穿戴的新型人工肌肉 来自 Poliba Chronicle.