千块肌肉:完全模仿人类骨骼、肌肉、血管和神经系统的类人机器人

知新了了 2025-04-15 11:14:40

与其他类人机器人不同,Protoclone模仿了人类的骨骼、肌肉、血管和神经系统。

Clone Robotics(克隆机器人)公司发布了其首款肌肉骨骼机器人Protoclone的新视频。

Protoclone被誉为有史以来解剖学上最准确的机器人,它建立在自然的人类骨骼结构之上。 这是使用Clone Robotics公司的Myofilf人造肌肉完成的,该人造肌肉通过将骨骼固定在精确的骨点上来移动骨骼,就像动物一样。

这款机器人拥有超过200个自由度,1000个肌纤维和500个传感器,可以模拟逼真的肌肉和功能。

今年2月,这家波兰初创公司首次推出了Protoclone,这是一款人造样机,引发了人们的着迷和不安。

肌肉驱动的人形机器人

Protoclone —— 一个两足、肌肉骨骼的机器人,悬挂在一个车间里做动态动作,它的脸被一个黑色的反光面具遮住了。

虽然目前的版本使用气动系统,但未来的型号将采用液压系统来增强性能。与其他类人机器人不同,Protoclone使用合成组件复制人类的骨骼、肌肉、血管和神经系统。

克隆机器人公司声称Protoclone是世界上第一个拥有完整肌肉骨骼结构的两足机器人。尽管日本JSK实验室在2017年推出了Kengoro,但该机器人是为研究而制造的,而Protoclone是为商业用途而设计的。

克隆机器人公司成立于2021年,专注于仿生机器人技术,旨在重现生物有机体的力量和敏捷性。与特斯拉等公司开发的家政机器人不同,克隆公司的目标是通过先进的人造肌肉和骨骼系统解决解剖精度和运动方面的挑战,实现更复杂、类似人类的功能。

克隆机器人公司首先开发了一种具有人造骨骼和肌肉的机器人手,能够自然旋转和抓握拇指。在此基础上,他们创造了一个具有逼真关节和动作的人形躯干。

克隆机器人不是围绕刚性结构设计运动,而是利用柔软的水动力肌肉模仿人体解剖结构,实现更自然的运动和行走 —— 这标志着仿生机器人设计的重大飞跃。

2024年12月,该公司推出了第一款能够自然行走的人形机器人。它被命名为“阿尔法(Alpha)”,通过克隆从刚性执行器转向柔软的水力人造肌肉来实现这一目标,旨在实现更像人类的运动。

人类解剖学

克隆机器人公司的类人机器人是用人类骨骼框架建造的,由206块骨头组成,并以人工韧带和结缔组织的详细关节为特征。

其先进的机动性源于克隆公司专有的Myofiber人造肌肉技术。每个肌纤维都是一个整体的肌肉肌腱单元,通过附着在骨骼上精确的解剖点来复制自然肌肉功能,大大降低了肌腱衰竭的风险。

Protoclone的肌纤维被设计成模仿哺乳动物肌肉的特性,在50毫秒内做出反应,在卸载时收缩超过30%,每3克纤维产生超过1公斤的力。

据该公司介绍,该机器人拥有超过1000根肌肉纤维,具有很高的功率密度、速度和能源效率。仅上半身就有164个自由度,包括手部、手腕和肘部的26个自由度,肩关节的20个自由度,以及每个脊柱的6个自由度。

该机器人配备了复杂的感觉和控制系统,包括4个用于视觉的深度摄像头,70个用于关节水平本体感觉的惯性传感器,以及320个用于肌肉力反馈的压力传感器。Clone的控制架构使用沿脊柱集成的微控制器和运行Cybernet(一种视觉运动基础模型)的头骨中的NVIDIA Jetson Thor GPU。

血管系统采用紧凑型500瓦电泵和Aquajet阀门,通过肌肉系统输送加压液压流体,实现逼真的运动和控制。

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