在人體的種種組織中，肌肉是其中的關鍵一類。肌肉的體積不僅僅關系著人的外表，在日�；顒訒r肌肉收縮牽引骨骼進行關節(jié)運動時，還起到了重要的杠桿作用。

也就是說，我們這個物種之所以能用兩只小腳穩(wěn)定住龐大身軀、靈活運動還能搬運沉重的物品，很大一部分原因來自于我們身上復雜的肌肉結構。

那么，這樣的結構可以被復制到機器人領域嗎？

機器人的肌肉，應該是由什么組成的？

目前主導機器人運動的一般都是液壓、電機這些傳統的供能形式，將電磁能進行能量傳導進行運動，簡單回憶一下挖掘機這一類大型機械的運作方式，就能想象到今天的機器人是如何工作的。

我們在物理課本上都學過，能量轉換是有一定效率的，易用能量產生轉換、難用能量在轉換過程中消失。相比機械能和電能的互相轉換，生物肌肉的能量來源是化學能，能量轉換效率更高。

這也一定程度上造就了生物肌肉的特質：強大的拉力（每平方厘米約有5Kg）、靈活的伸縮性（收縮和伸長比率達到60％）以及極大的耐用性和自我修復能力。

相較之下，那些沉重的、僵硬的、還需要經常修理的機械簡直是弱爆了。于是從上個世紀40年代以來，科學家們一直在進行人造肌肉方面的研究，試圖將肌肉組織的優(yōu)勢應用到機械設備中去。

目前人造肌肉的形式大概有以下幾種。

·氣動類

氣動人工肌肉可以說是人造肌肉里最為簡單廉價的一種了，想象以下，在自己手臂下放置一個氣球，通過氣球不斷充氣，手臂自然也被氣球脹大的體積抬起來了。

氣動類人工肌肉就是通過柔性材料模仿肌肉組織，加上氣壓的驅動來模仿肌肉的柔軟、靈活和輕便。

MIT就曾推出過一種可壓縮軟骨架＋密封袋＋氣體／流體介質的人造肌肉，模仿折紙結構的彈性發(fā)力，能夠提起比裝置本身重1000倍的東西。

·智能材料類

智能材料包括很多種，例如可以通過高壓靜電驅動的電活化聚合物，或者能夠通過環(huán)境溫度變化而伸縮的凝膠等等。我們可以理解成一塊橡膠被包裹在液體之中，通過液體溫度的改變而產生熱脹冷縮。

科羅拉多大學博爾德分校的科研學者們就研究出了這樣一種材料裝置HASEL，利用廉價的塑料制品填充絕緣液體，再連接上電極，就可以在電壓通過時做出動作。在實驗中，這種柔軟的材料有69％的拉伸度（這個數字已經很接近生物肌肉了），并且能輕柔的抓起樹莓、生雞蛋這些脆弱的物體，不會像機械裝置那樣對物體產生破壞。而且這種材料非常廉價，制造一個能抓起雞蛋的HASEL只需要10美分。

·人工培養(yǎng)類

但論起喪心病狂來，還要看日本科學家。最近有新聞稱，日本東京大學等團隊研發(fā)出了世界上第一個生物肌肉機器人。附著在樹脂骨骼之外的并不是氣囊或凝膠，而是在培養(yǎng)皿中利用小鼠骨骼肌細胞培養(yǎng)出來的“真·肌肉組織”。

在電流的刺激下，單側肌肉可以進行收縮運動，帶動關節(jié)進行彎曲。從而可以勾起一些物品。不過因為涉及到生物組織培養(yǎng)，這種人造肌肉的造價會十分昂貴，同時會發(fā)生肌肉僵直等問題，目前還屬于試驗性質。