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迷信家开发可“自我训练”的游泳生物机器人 显示出惊人 ...
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迷信家开发可“自我训练”的游泳生物机器人 显示出惊人的速度和力气
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k_baby
2021-6-15 20:16:26
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据外媒报道,机器人范畴的目的是模拟自然生物实体在几千年的退化过程中所获得的成就--如移动、顺应环境或感知等举动。除了传统的刚性机器人外,
最近出现了软体机器人范畴,运用顺应性强的柔性材料,可以比刚性材料更有效地顺应其环境。
思索到这一目的,迷信家们多年来不断努力于所谓的生物混合机器人或生物机器人,通常由心脏或骨骼的肌肉组织和人工支架组成,完成匍匐、抓取或游泳的软体机器人。
不幸的是,目前的生物机器人在移动性和力气方面远远无法模拟自然实体的功能。
如今,由ICREA研讨教授Samuel Sanchez指导的加泰罗尼亚生物工程研讨所(IBEC)的研讨人员曾经克制了这两个应战,经过运用生物工程工具在生物机器人范畴获得了打破。 Sanchez和他在IBEC的同事们运用3D生物打印和工程设计开发了厘米级的生物机器人,它们可以像鱼一样游泳和滑行,具有史无前例的速度。关键是:应用基于肌肉细胞的材料的自发收缩,有一个非常特殊的顺应性骨架。
虽然大多数研讨人员通常运用僵硬的或拴住的脚手架来预备人工机器人,但IBEC的研讨人员运用了基于灵敏的蛇形弹簧的生物机器人,该弹簧由一种名为PDMS的聚合物制成,经过模拟设计和优化,然后运用3D技术打印。这种创新支架的优势在于,经过自发收缩时的机械自我刺激,改善了组织的训练和发展,由于弹簧的恢复力,构成了一个反馈回路。这种自我训练事情导致生物机器人功能中的驱动力加强和收缩力增大。这样的蛇形弹簧以前还没有被归入软体机器人生活系统中。
IBEC的ICREA研讨教授Samuel Sanchez说:“我们生物工程的BIOBOTS由肌肉细胞组成,像蠕虫或鱼类一样移动,对电刺激作出反应,并施加令人诧异的力气和速度,这要归功于它们与3D打印软骨架的自我训练。”
IBEC生物机器人以史无前例的速度游泳,并像鱼一样在岸边游动:
除了 "自我训练 "的才能,IBEC研讨人员开发的基于骨骼肌细胞的生物混合游泳器的移动速度比迄今为止报告的基于骨骼肌的生物机器人快791倍,并与其他基于心肌细胞的生物游泳器(基于心脏细胞)相当。
论文的第一作者Maria Guix解释说:“自我刺激过程产生的加强力使我们的生物机器人设计成为迄今为止游泳速度最快的生物混合机器人,达到791倍。”
但是这些新的生物机器人也可以停止其他运动:当它们被放置在底层表面附近时,它们可以停止滑行,相似于某些鱼类在表面附近的游泳方式,例如斑马鱼的疾速起动摆尾-滑行行为,其特点是零星的疾速起动摆尾,然后是滑行阶段。
Sanchez、Guix和IBEC的同事们的工作为新一代基于肌肉细胞的更弱小、更疾速的生物机器人打开了大门,这些机器人不只对环境和药物保送有意义,而且对仿生假肢的发展也有意义。在生物医学范畴,用人类肌肉打印这种三维肌肉模型的能够性,提供了将这种高功能的设备用于药物测试的医疗平台的机会。
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大神点评
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15半I
2021-6-15 20:27:09
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人也是生物机器人
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无花只因寒
2021-6-15 20:32:48
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机器人自我复制、自我制造、自主学习的技术在21世纪将会得到极大发展,为人类奔向太空、探求地外星球提供了弱小的技术支撑!
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张美嘉o7a
2021-6-16 16:53:51
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这么强,支持楼主,佩服
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wangyhxl
2021-6-17 14:09:53
来自手机
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路过
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啊哈伍
2021-6-18 12:56:07
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非常看好未来的发展!
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