意大利研究人员最近成功设计并制造了一种创新的人造气动肌肉，采用了3D打印技术。这种人造气动肌肉由18种不同类型的执行器组成，可以根据需要自由伸展和收缩。该研究成果发表在《科学·机器人》杂志上。在机器人领域，研发出具备类似真实肌肉的功能一直是一个追求的目标。自然界中的肌肉组织具有复杂的特征，可以进行快速而有力的收缩，同时能够微小而精确地变化形状，从而实现高度灵活的运动。为了实现这样的功能，研究团队首先从单个气动执行器着手。

每个执行器都具备简单的几何形状，可以通过特定结构的扩展、延伸和收缩来实现运动。独立的执行器单元可以使用不同材料和尺寸进行3D打印和制造。研究团队将不同类型的执行器组装成复杂的结构，以实现所需的运动方式。这些气动执行器被称为GRACE，可以制作成不同尺寸，通过改变其形状和强度来适应不同的应用需求。它们可以使用各种材料和制造技术来制作，甚至可以嵌入到其他结构中。

研究团队利用商业化的3D打印机一次性打印出了一个气动手，并展示了GRACE执行器的多功能性。这个气动手采用软树脂材料制作，包含18个不同大小和形状的GRACE执行器。只需要很小的压力，就可以实现手指弯曲、手掌扭转和手腕旋转等运动。整个气动手重约100克，与真实人手大小相当。

这种新设计使得气动手能够承受超过自身1000倍的重量，具体取决于所使用的材料。同时，通过使用不同硬度的材料或调整执行器膜的厚度，可以增加或减少所产生的力和所需的压力，同时保持相同的收缩和伸展性能。

这项研究成果为人造肌肉的开发提供了新的思路和方法，并有望在机器人技术和仿生学领域产生重要影响。这些人造气动肌肉的灵活性和多功能性有望为未来的机器人应用带来更高的自由度和精确度。

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