很多人都知道人体一共有206块骨头,但很少有人知道人体一共有多少块肌肉。
按照结构和功能来划分,人体的肌肉可以分为平滑肌、心肌、骨骼肌。按形态可以分为长肌、短肌、阔肌、轮匝肌。
平滑肌主要构成内脏和血管,心肌构成心壁。对于初级机甲而言,它并不需要内脏和血管,也不需要心脏,所以这两种肌肉都不需要。
除了这两种肌肉外,就剩下骨骼肌了。骨骼肌分布于头、颈部、躯干和四肢。它们通常依附于骨骼,是人体运动系统的组成部分。
人体的骨骼肌一共有639块,每一块都具有特定的形态、结构、位置与辅助组织,约占人体总重的40%。
肌肉受到神经系统控制,在生物中有一个非常经典的实验,叫做电刺激与骨骼肌收缩反应的关系。
实验证明了肌肉在不同电刺激下会做出不同反应,实际上随着科学的发展,人们已经发现了神经控制的核心:生物电流。
就像在2018年5月,麻省理工大学设计出一款,使用能够检测肌肉组织电流的传感器制造的工业机器人。
只要使用者把几个小铁片放在手臂上,然后你的手做什么动作,机械臂就会做出和你一样的动作。
另一方面最近几年特别火的脑波控制,本质上也是检测电信号。奥斯特在1820年4月公布快速变化的电流会产生磁场,脑波检测就是以磁场为中介,推测大脑里的电信号是什么样的。
至于为什么不直接检测大脑里的电流呢?当然是因为人的大脑太脆弱了,稍有不慎就会导致人的死亡或产生精神疾病。
从上面的叙述中可以发现人造“肌肉”系统由多难,一方面要明确每块肌肉的形态,功能,位置,另一方面要精确找到不同动作对应的电信号。
这也是为什么现实中机器人都是用舵机控制,而不是想办法用仿真肌肉控制的原因。
不过陈墨现在有了电致动材料技术的知识,这么知识包含了基本的电致动材料技术原理,还有常见电致动运动系统的案例。
现在陈墨要做的是测试并记录使用不同堆叠方式的电致动材料制作的人造躯干肌、下肢肌、上肢肌三大肌肉群的十三类肌肉对运动的影响。
在确定这十三类肌肉的堆叠方式,形状,位置,不同动作时各处肌肉电流信号序列后,现实世界中就会开始制作与验证。
陈墨已经连续三天在实验室测试了,他感觉自己进度有点慢。要是现实世界中的专家和教授知道他这个速度还嫌慢,估计要跳起来骂他。
要知道生物学实验中,往往一个变量就需要设置复杂的实验,以探究这个变量对整体的影响。
而陈墨要探究的是数十个变量对运动的影响,而且这个影响还有多个评估指标,比如反应速度,力度,运动准确性,动作持久性等等。
这种实验的工作量和复杂度,难度都是他们的成百上千倍,而陈墨却只用了3天就差不多得到了一款机甲的基本动力控制数据。
这种速度估计只能说一句恐怖如斯,医道不生陈墨,万古如长夜!