Pásový robot s bio-robotom vyrobený z morských slimákov

Anonim

Pásový robot s bio-robotom vyrobený z morských slimákov

robotické

Michael Irving

19. júla 2016

Výskumníci vytvorili biohybridný robot, ktorý používa svaly z morských slimákov pripojených k 3D-vytlačenému rámu (Credit: Victoria Webster)

Nedávno sa výskumníci z mnohých univerzít podarilo zlúčiť inzertné srdcové bunky krýs a zlatú kostru, aby vytvorili robot, ktorý by mohol byť riadený vľavo alebo vpravo. V podobnom duchu vedci z Case Western Reserve University vytvorili plazivý robot z morských slimných svalov pripojených k 3D tlačenej organizácii s cieľom jedného dňa posielať roj biohybridných robotov na námorné vyhľadávacie misie.

Robot s 2 cm (5 cm) biohybridným robotom je postavený okolo svalov morskej slimáčky známej ako bukálna masa, ktorá tvorí časť úst zvieraťa a je zložená z dvoch ramenných štruktúr. Výskumní pracovníci spojili tieto zbrane s rámom 3D tlačených polymérov a prostredníctvom externého elektrického poľa dokázali robot robiť plazmou pozdĺž kontrakcie a uvoľnenia bukálneho svalu. Pri prvých skúškach sa podarilo dosiahnuť maximálnu rýchlosť približne 0, 16 palca (4 mm) za minútu.

"Budeme stavať živý stroj - biohybridný robot, ktorý nie je úplne organický -, " povedala vedúca výskumu Victoria Websterová. Námorný slimák bol zvolený z dôvodu odolnosti svalov, ktoré sa môžu prispôsobiť výrazným zmenám teploty, slanosti a ostatným podmienkam prostredia.

Táto prispôsobivosť to robí dokonalým vybavením pre konečný cieľ týchto robotov: tím nakoniec chce poslať roje z nich do vodných útvarov na vykonanie vyhľadávania, či už hľadá zdroj toxického úniku v rybníku alebo v lietadle Čierna skrinka v dolnej časti oceánu. V porovnaní s úplne umelými robotmi alebo živými, vyškolenými zvieratami, jedinečné kompozície biohybridných robotov ponúkajú to najlepšie z oboch svetov.

"Jedným z problémov s tradičnou robotikou, najmä v malej miere, je to, že pohony - jednotky, ktoré zabezpečujú pohyb - majú tendenciu byť tuhé, " hovorí Webster. Svaly sú prirodzenou alternatívou, poskytujúcou lepšiu silu v porovnaní s ich hmotnosťou a zásobovaním sa živinami okolo nich. Spočiatku výskumníci experimentovali s svalovými bunkami, ale uvedomili si, že celý bukálny sval už bol v súčasnej podobe mimoriadne účinný.

"Keď integrujeme sval s jeho prirodzenou biologickou štruktúrou, stovky až tisíckrát lepšie, " hovorí Ozan Akkus, ďalší výskumník v tíme.

Úplne organické roboty predstavujú koncovú hru pre projekt. Na tento účel si tím vyvíja náhradu za 3D vytlačené štruktúry, čím vytvára pružný, ale silný rám z kolagénu v slimákovom pokožke.

Takisto sa skúmajú lepšie možnosti pohybu, založené na sile ganglií, ktoré indukujú svaly na kontrakciu prostredníctvom chemických alebo elektrických signálov. V ideálnom prípade tento systém umožní robotom pohybovať sa vpred v reakcii na jeden signál a späť cez iný.

Zdroj: Case Western Reserve University

Výskumníci vytvorili biohybridný robot, ktorý používa svaly z morských slimákov pripojených k 3D-vytlačenému rámu (Credit: Victoria Webster)