苏黎世联邦理工用小鼠肌肉细胞造机器人:可跳跃游泳抓取,运动能力提升逾10倍

苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)用小鼠肌肉细胞培养出厘米级“肌肉执行器”,驱动小机器人完成跳跃、游泳、抓取等动作,运动能力较此前版本提升逾10倍。这项生物混合机器人研究的意义在于:活体肌肉与人工骨架的结合方式,正在成为机器人驱动路线中一条值得关注的新分支。

一句话看懂:苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)用小鼠肌肉细胞培养出厘米级“肌肉执行器”,驱动小机器人完成跳跃、游泳、抓取等动作,运动能力较此前版本提升逾10倍。这项生物混合机器人研究的意义在于:活体肌肉与人工骨架的结合方式,正在成为机器人驱动路线中一条值得关注的新分支。

事件核心:发生了什么

相关工作由 ETH Zurich 软体机器人实验室负责人 Robert Katzschmann 教授团队推进。研究人员从老鼠肌肉细胞中培养出厘米级活体组织,并把它固定在人工支架上,依靠支架上的凹槽让肌肉组织附着生长。最新版执行器尺寸超过1厘米,肉眼即可观察到其屈伸,不再是此前需要显微镜才能看清的微弱动作;编入程序后,生物混合机器人能实现每秒6.2毫米的步行,也能游泳和抓取。共同第一作者 Aiste Balciunaite 提到,团队放弃了固定肌肉几何形态的旧思路,改为在计算机上从零设计整套结构。需要说明的是,目前公开信息显示,这些机器人只能在为肌肉提供养分的营养液中运动,尚不具备离开液体环境工作的条件。

为什么重要

传统机器人靠电机和刚性传动实现动作,而生物混合路线直接用活体组织当“发动机”。这项研究的一个关键判断是:肌肉能产生多大力,不只取决于组织体积,肌肉与“骨骼”(即人工支架)之间的界面设计同样关键——凹槽附着方案正是这一思路的体现。研究还观察到,不同肌肉执行器之间存在天然差异,这与工业零件追求一致性的逻辑相反,也提示后续控制算法需要适应这种“生物不确定性”。从更长周期看,这类驱动方式可能为微型、柔性、低噪声机器人提供替代方案,但目前仍处于实验室验证阶段。

对用户/开发者/创作者的影响

普通用户短期不会接触到相关产品。对机器人研发者和生物工程团队而言,值得注意的有两点:一是生物材料与机械结构的协同设计方法正在沉淀,支架几何、附着方式会直接影响输出性能;二是活体组织依赖营养液维持,离实际部署还有明显距离。对关注硬件与 AI 交叉方向的开发者和创作者来说,这类研究适合作为技术路线观察样本,而不是可立即采用的开发方案。至于“终结者式”的担忧,原文作者也明确泼了冷水:这些结构更可能用于探索与医疗场景。

值得关注的后续

目前公开信息显示,该研究仍属实验室成果。后续可观察三点:肌肉执行器能否在营养液之外维持活性并延长寿命;天然变异性是否会被转化为可控的设计变量;以及这类生物混合系统在医疗或探测场景中是否会出现首个可验证的原型。在此之前,把它理解为一条有潜力的驱动技术路线,比理解为产品化前夜更准确。

来源:TechRadar

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