韩国机器研究院开发肌肉纤维布料量产技术…实现可同时辅助3关节、重840克的肩部机器人
像衣服一样穿在身上的机器人正在走向现实。韩国机械研究院将比头发还细的形状记忆合金线圈丝像布料一样织造成超轻量“肌肉织物”，并开发出可自动化批量生产的设备，使服装型可穿戴机器人距离商业化更近了一步。
隶属国家科学技术研究会的韩国机械研究院人工智能（AI）机器人研究所研究团队表示，由首席研究员 Park Cheolhun 领衔的团队开发出了可将形状记忆合金线圈丝连续织造成“肌肉织物（muscle fabric）”的自动织造设备，并于29日对外公布。
采用肌肉织物的肘部、肩部、腰部同步辅助服装型可穿戴机器人。该机器人重量不足2千克，轻便易穿戴，在进行重物作业时可将肌力使用降低40至50%。韩国机械研究院提供。
View original image像布料一样编织的人造肌肉，“10克可举起15公斤”
机械研究院此次开发的设备，可将直径为25微米、约为头发粗细四分之一的形状记忆合金金属丝加工成线圈形态，再将其织造成肌肉织物并实现连续生产。这种织物重量仅10克，却能举起10至15公斤的重量，既强劲又柔韧，可作为服装型可穿戴机器人的核心驱动器。
以往由于使用金属芯线的线圈丝延伸率较低，难以实现自动织造。研究团队则构思出以天然纱线替代金属作为中心纱芯的方式，解决了这一难题。通过重新设计织机结构并改进制造工艺，实现了均一质量的肌肉织物自动化连续生产。
研究团队利用这种肌肉织物，全球首次开发出可同时辅助肘部、肩部和腰部三个关节的服装型可穿戴机器人。其重量不足2公斤，经验证可将佩戴者的肌肉用力量减少40%以上。
传统可穿戴机器人多采用电机或气压驱动器，不仅沉重且噪音较大，实际应用中往往只能辅助部分关节。相比之下，机械研究院的肌肉织物驱动器重量轻、噪音小，还能自然适应复杂关节，实现主动辅助。
超轻量肩部机器人，使患者肩部活动能力提升57%
研究团队还开发出了世界顶级水平的、重量仅840克的超轻量肩部辅助机器人。在以杜氏肌营养不良症等肌肉无力患者为对象、由首尔大学医院实施的临床试验中，该机器人使患者肩部活动能力提升了57%以上。
由于重量轻，患者在日常生活中可以无负担佩戴，作为帮助患者独立活动的康复与辅助装置，应用前景广阔。
首席研究员 Park Cheolhun 表示：“通过实现服装型可穿戴机器人核心技术——肌肉织物的大规模生产设备，将有望在医疗、物流、建筑等各类现场提升国民生活质量。机械研究院将尽快推动其商业化，抢占市场先机。”
本次研究在机械研究院基础项目（ACE）、产业通商资源部机器人产业核心技术开发项目以及首尔大学医院小儿癌症·罕见疾病支援事业团“Lee Kunhee 小儿癌症·罕见疾病攻克项目”的资助下完成。研究成果发表在康复工学领域国际学术期刊《IEEE TNSRE（Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering）》2025年10月刊的在线版上。
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