二、机器人的“肌肉”

机器人也有“肌肉”吗？有。

人身上有许多肌肉。肌肉在神经冲动的影响下就会收缩或松弛，就引起了人的器官（如手、脚等）产生运动。

机器人的电脑、控制装置发出的控制信号控制机器人的“肌肉”，使它动作，也就使机器人的手臂、手指、脚等运动和动作。

机器人的“肌肉”也称为驱动装置，或动力装置。

没有“肌肉”，机器人照样不会运动，仍然是“死的东西”。机器人的“肌肉”。是它重要部分之一。

机器人的“肌肉”有滚动的、气动的、电动的三种。机器人刚问世时， 用液动的驱动装置较多，后来，电动的越来越多。

电动的驱动装置主要是由电动机，减速器、链条、拉杆等构成的，但电动机是最关键的。

在机器人的传动装置中，采用直流电动机就有着很严重的缺点：它带有容易出故障的“换向器”和“电刷”，结构复杂了；还有，在同样的功率下， 它的体积比交流电机要大。所以，不少专家在力求用交流电动机构成机器人的驱动装置。

目前，机器人的驱动装置用交流电动机，不如直流电动机多，因为任何事情都有个发展过程。

1985 年，在第 8 届机器人展览会上，美国“能手”机器人公司展出了“能手”1 型机器人，它是世界上第一个直接驱动的机器人产品。直接驱动的机器人有很多优点：结构简单了；小电机可以带动较大的机器人工作，电机是无刷的，寿命长，可靠性好；传动误差小，机器人定位精度高了；另外，响应也相对要快些，美国“能手”1 型机器人，手臂最大伸长为 800 毫米，手端最大运动速度是每秒 9 米，但定位精度却是±0.127 毫米，载荷能力为 6 公斤。可以说，这是当时比较先进的一种工业机器人。

为了使机器人的“肌肉”更像人的肌肉，机器人专家还研究制造了聚合物肌肉组织。聚合物是一种化工产品，是一种“高分子化合物”。

英国赫尔大学于 80 年代中期就发现了制造机器人肌肉的新方法：用聚合物的膨胀和收缩引起机器人手臂运动。

在聚合物中加入水的时候，聚合物就会膨胀，当丙酮一类溶剂加入到聚合物中去，可以把水吸附出来，又使聚合物收缩了。用电脑控制加入化学物质及水的多少，以便控制“肌肉”的运动。

日本科学家也研制出这种聚合物“肌肉”，不过，他们是利用通电和断电使聚合物收缩和松弛的。当通电时，这种聚合物液胶体就像人的肌肉一样收缩，当切断电源后，聚合物胶体就松弛了。这是一种“电子——机械”系统，它只要外界加入少量能量，便可运动。

这样的“肌肉”，不是更像人的肌肉了吗？

不过，目前真正实用的仍然是气动，液动，电动马达构成的驱动装置， 而聚合物肌肉达到实用水平，恐怕还要过一个时期。但，不会太远了。

前不久，日本东北大学江刺正喜教授研制出新型的机器人肌肉——“静电促动器”。他把波纹型金属薄膜片表面涂上绝缘漆，然后把很多这样的波纹型金属薄片重叠在一起，就构成了机器人的肌肉。

当给这个“静电促动器”加上电压时，就使金属薄膜产生了静电吸引力， 各个金属薄膜之间强烈地相互吸引，使整体收缩，就像人肌肉收缩一样。当去掉电压时，没有吸引力时薄膜之间又离开了。整体又伸张了，像人肌肉松弛一样。这种“肌肉”优点是收缩率大，结构简单，可采用半导体的加工工艺，能实现 1 毫米以下的微型肌肉（用在微型及小型机器人身上）。