在机器人技术领域，麻省理工学院（MIT）的工程师们取得了令人瞩目的突破。他们研发的新型肌肉-肌腱系统，为生物混合机器人带来了速度与力量的双重飞跃，让这一领域迈向了新的发展阶段。
生物混合机器人，作为融合了活体肌肉组织与人造部件的创新产物，此前一直受限于生物组件的力量输出能力。然而，MIT的这项研究成果彻底改变了这一局面。该团队开发出的新型肌肉-肌腱系统，通过更高效的连接方式，让肌肉与骨架紧密协作，从而大幅提升了机器人的性能。实验数据显示，搭载了这种肌腱的抓取器，其速度比仅靠肌肉驱动的版本快了三倍，力量更是增强了30倍。
这一突破性的成果，得益于MIT研究团队在材料与设计上的创新。由机械工程助理教授里图·拉曼领衔的团队，开发出了一种模块化设计，利用坚韧柔韧的水凝胶制成人工肌腱，作为肌肉驱动器与机器人骨架之间的可互换连接器。拉曼表示，这种设计使得该系统能够更便捷地应用于多种机器人场景，为生物混合机器人的多样化发展提供了可能。
水凝胶肌腱的研发，是这项成果的关键所在。这种材料由合作研究者赵宣和实验室精心研制，以其坚韧、高弹性以及能够紧密贴合生物组织与合成材料的特性而著称。团队通过将肌肉、肌腱和抓取器骨架模拟为三个弹簧，精确计算出了每根肌腱的理想刚度，从而设计出了具有所需强度与柔韧性的水凝胶缆绳。在制造过程中，肌腱被固定于实验室培养的肌肉条两侧，再缠绕于机械抓手指柱上，形成了一个高效的力量传递系统。
当肌肉受到刺激收缩时，水凝胶肌腱展现出了远超单独肌肉组织的力量传递效率。这使得机械抓手能够以超高效率完成“捏合”动作，且在重复超过7,000次后仍无损耗。整体而言，人工肌腱将系统的功率重量比提升了11倍，意味着用更少的肌肉就能实现更大的输出。拉曼指出，只需一小块智能连接骨架的驱动肌，就能让机器人发挥出惊人的力量。
这些肌腱在肌肉与刚性部件之间架起了一座生物力学桥梁，既足够柔软以适应肌肉的收缩，又足够坚固以联动机械部件，成功解决了以往设计中肌肉撕裂与脱离的难题。未参与该研究的苏黎世联邦理工学院生物医学工程师西蒙娜·舒尔勒-芬克对此评价道，这种方法显著提升了力量传递效率、耐久性与模块化程度，为生物混合机器人的发展开辟了新的道路。
目前，拉曼团队正致力于开发包括类皮肤防护外壳在内的更多组件，以推动生物混合机器人向实际应用迈进。这一研究成果已发表于《先进科学》期刊，引起了科学界的广泛关注。对于对这一领域感兴趣的朋友们来说，这无疑是一个值得关注的进展。
