robots entendu, l'image la plupart des gens qui se dégage est quelque chose de très dur un tas de pièces en plastique composées de métal - ils sont généralement assemblés en boulon écrou d'une variété de matériel de robot. Le moment, le robot étant hors du laboratoire et dans la vie quotidienne des gens ordinaires assument des tâches. Pour les personnes qui travaillent avec des robots, tels que la conception de matériel pose un risque de sécurité. Par exemple, quand un robot industriel « accidentellement frappé » les travailleurs de l'homme, les conséquences ne plaisantent pas - allant de la congestion Wu Qing, tout en battant.
Comment faire face à des risques de sécurité robot matériel?
Les ingénieurs du monde entier, de plus en plus enclins à faire des robots de conception plus souple, conforme - est plus un regard dur mécanique, mais plus proche de « lumière douce physique facile à abattre » de petits animaux. Pour un tel moteur d'entraînement conventionnel, ce qui signifie une « muscles » d'air artificiel ou ajouté à la structure à ressort d'entraînement.
Allemagne Festo: carte concept robot muscle air
Un autre exemple du robot Whegs Case Western Reserve University, qui a un moyen de ressort entre le pied du moteur et la roue. Quand les gens touchés, le printemps peut absorber une partie de l'énergie et réduire les blessures. Voir ci-dessous:
robot de nettoyage est un autre exemple roomba, il est porté par un ressort de pare-chocs, il ne sera pas endommager quelque chose de coup (semblable à un garde-boue automobile).
pare-chocs Roomba moyens à ressort
Mais la recherche dans le domaine de la décision d'ouvrir une nouvelle voie de développement, des chercheurs En combinant la robotique et l'ingénierie des tissus biologiques, il a commencé le tissu musculaire vivant, les robots de fabrication de cellules. Par la lumière, de sorte que la stimulation électrique du rétrécissement des cellules, les chercheurs ont pu contrôler les membres de robots pliés afin qu'ils rendent l'eau, des reptiles et d'autres activités. Un tel bio-robot créé par le doux corps, très similaire avec les animaux. Pour travailler dans le côté humain, ce type de robot est clairement plus sûr. En outre, par rapport aux robots conventionnels, ils sont moins de dommages à l'environnement. En outre, les robots bio-sont principalement utilisés pour compléter l'énergie nutritionnelle, vous n'avez pas besoin d'une grande batterie. Cela les rend plus léger que les robots matériels.
Robot biologique sur la plaque de titane
Comment développer des robots biologiques?
Les chercheurs de produire en multipliant les cellules bio-robots. Habituellement, ils choisiront le poulet, cardiaque de rat ou le muscle squelettique, propagée sur le soutien des cellules vivantes dans les effets secondaires toxiques. Si le substrat est un matériau polymère (polymère), est produit robot de biosynthèse - un mélange de matières naturelles et de matières synthétiques.
Cependant, si le tissu placé directement dans le squelette de moulage se traduira dans chaque direction de l'ancienne « croissance brutale. » Cela signifie que la stimulation électrique pour leur faire une action, la force de contraction des tissus seront appliqués de façon uniforme dans toutes les directions - ne peut simplement pas être contrôlée avec précision et inefficace.
Afin de mieux contrôler les cellules de puissance, les chercheurs se sont tournés vers La technologie des piles à motif (micromodelage) . Ils préfèrent adhérence au matériau sur lequel les cellules des lignes micro-échelle imprimée sur le squelette. Ces lignes jouent un rôle Assistant - les tissus ont tendance à se développer le long de lui. Ainsi, les chercheurs des cellules obtenues disposés en ligne avec les dessins, comment la force de contraction musculaire appliquée au substrat devient contrôlable. Par conséquent, toutes les cellules sont capables de coopérer ensemble, de sorte que les pattes ou ailettes robots biologiques capables d'action comme un animal, en passant pas stimulé boulettes de contraction.
synthèse biomimétique robot biologique
En plus d'une variété de robots biosynthétique, les chercheurs ont également en utilisant uniquement des matériaux naturels pour créer un certain nombre de bio-robots « purs » - Substituted substrat polymère est du collagène peau, devenant tronc du robot. Quand ils sont soumis à une stimulation électrique, vous pouvez nager ou ramper. Des chercheurs en médecine ont été inspirés par la technologie de l'ingénierie tissulaire, mis au point un robot peut utiliser un bras de coude (bras) pour aller de l'avant.
Une autre inspiration érudit de la nature à créer la biosynthèse du robot bionique. Par exemple, une équipe Caltech a développé un robot bionique méduse « méduse », qui a des tentacules disposés dans un anneau. Cellules par des techniques motif, tentacules chaque protéine a imprimé des lignes, les cellules disposées d'une manière similaire à un véritable tissu musculaire de méduses. Lorsque la contraction des cellules, des tentacules incurvés, pousser le robot nage avant méduses.
robot méduse Bionic « méduse »
Récemment, des chercheurs de l'Université de Harvard ont démontré comment « gérer » la biosynthèse des robots. Ils ont utilisé des cellules cardiaques génétiquement modifiées pour produire un robot bionique Devil Rays (Manta), et le laisser nager. Ces cardiomyocytes après éditeur de gène peuvent répondre à des fréquences spécifiques de la lumière - une cellule de robot selon un côté de la fréquence, de l'autre côté est une autre fréquence, peut être commandé de telle sorte que la direction droite et gauche de la lumière change flottants.
Comme nager vers l'avant, lorsque la lumière est projetée pour les chercheurs de la partie avant du robot, où les cellules se rétrécir, et les signaux électriques passent vers le bas le long du poisson. Les poissons provenant de la tête à la queue de contraction alternée, pousser le robot vers l'avant.
Devil Rays __gVirt_NP_NN_NNPS<__ robots bionique, l'or est une partie du squelette (voir article premier plan)
Robot biologique plus forte
Bien que la biosynthèse des robots ont été nombreuses percées, mais ces robots commercialisés et mis dans le temps d'utilisation est loin d'être mature. À l'heure actuelle, ces robots de courte durée, petite puissance, ce qui limite considérablement la vitesse et la capacité à gérer diverses tâches. De plus, l'utilisation de robots aviaires et des cellules de mammifères développent sensible à l'environnement. Par exemple, la température ambiante doit être maintenue proche de la température du corps biologique. En outre, comme les animaux, les cellules ont besoin de suppléments nutritionnels réguliers - introduction d'une solution nutritive . Une solution possible: le robot biologique envelopper (Similaires à la protection de la peau humaine), Ainsi, l'impact de l'environnement extérieur ne l'est plus mortelle, les suppléments nutritionnels liquides peuvent également mettre en place un système interne (Comme la fourniture de la nutrition pour les cellules du système de circulation sanguine du corps).
Un autre schéma est le suivant: En utilisant une cellule plus robuste comme un lecteur. Case Western Reserve University récemment, des chercheurs par le biais de la recherche marine robuste escargot (Aplysia californica), pour explorer sa faisabilité. l'habitat de la mer dans la zone intertidale, connaîtra grande différence de température entre le jour et gradient de salinité. A marée basse, et certains escargots de mer seront piégés dans les eaux peu profondes, l'eau s'évapore avec la lumière. Quand il pleut, la concentration en sel de l'environnement sera déclin énorme. Pour répondre aux complexes et l'évolution des conditions d'habitat, les escargots de mer ont évolué une coquille dure pour se protéger.
Les chercheurs ont réalisé l'escargot de mer tissu musculaire comme conducteur, pour conduire la biosynthèse des robots. Cela signifie que nous pouvons utiliser ces tissus plus robustes pour produire des robots biologiques. Lei Feng réseau qu'actuellement, le robot a été capable de transporter de petits objets - 1,6 pouces de long et 1 pouce de large.
Une partie est l'organisation mer escargot robot biologique
Défis et perspectives
Un autre défi est ce robot biologique, n'a pas encore développé tout type de système de contrôle embarqué (Monté sur le robot). Les ingénieurs peuvent les contrôler par un champ électrique externe ou de la lumière. Afin de développer une biosynthèse de robot totalement autonome, nous devons être en mesure de communiquer directement avec le tissu musculaire robotique et de fournir l'entrée du capteur contrôleur. Apparemment la solution la plus simple (Difficulté peut être le plus grand) Ils sont: en utilisant des neurones groupe de neurones ou centre nerveux, comme la lutte biologique.
C'est une autre raison pour laquelle les chercheurs sont tellement préoccupés par escargot de mer: il est à l'étude en tant que système modèle neurobiologie, depuis de nombreuses années. Il est le lien entre le système nerveux et les muscles ont été étudiés de manière plus approfondie. C'est comme un neurones de contrôle biologique, a ouvert la porte. À l'avenir, les chercheurs espèrent utiliser le contrôle biologique, dire au robot comment se déplacer, et pour l'aider à gérer une variété de tâches, telles que la recherche de substances toxiques et suivre la lumière.
domaine de la biologie synthétique à ses débuts, mais les chercheurs ont eu de nombreux scénarios envisagés pour cela. Par exemple, vous pouvez créer un groupe de mini-robots en utilisant l'organisation de la mer, puis libéré dans un grand réservoir ou la mer, à la recherche de fuites d'eau ou de substances toxiques. Comme ces robots sont faits de tissus biologiques, si elles sont cassées ou être mangés par les poissons, pas un grand impact sur l'environnement.
À l'avenir, l'utilisation de cellules humaines fabrication de bio-robot peut être utilisé dans le domaine médical. Lei Feng réseau savent, ils peuvent cibler l'administration de médicaments, le traitement de la thrombose, ou peut être contrôlé, le stent vasculaire réglable. Ces mini dispositif robotique peut renforcer les vaisseaux sanguins faibles afin d'éviter un anévrisme. L'utilisation du milieu biologique, plutôt que des polymères, ils peuvent être réajusté, et avec le temps devenir une partie du corps du patient. De plus, les progrès dans l'ingénierie des tissus biologiques (tels que le développement du système de circulation sanguine artificielle) est susceptible d'ouvrir une nouvelle porte: par l'action musculaire des robots biologiques à grande échelle.
La tenue de Victor Frankenstein
Jusque-là, les regards difficiles amiral de faire la différence entre les animaux et les robots biologiques. Plus torsion de réflexion, à cette étape, a fait les caractéristiques biologiques humains des robots humanoïdes « » deviendra techniquement possible - En réalité, personne ne le fera, dépendra des progrès de la législation et de l'éthique . Mais Xiao Bian nous demander: il y a plusieurs hommes gais peuvent résister à la tentation de « bonne » de celui-ci? (Hey, Pharaon Robotics faire, je voudrais réserver un ressort dôme sauvage) le développement technologique est irréversible, une fois ouvert la boîte de Pandore, il n'y a pas de retour. Ici, par exemple, avec Pandora peut-être très approprié - parce que cela ne résulte pas de la bonne progrès technologique, le mauvais peut décrire, mais éthique, morale, la vie, redéfini humaine pour apporter à révolutionner tous les aspects de la société.
Lei Feng réseau nous devons alors dire : Quand les robots deviennent un homme, qui n'est plus une « personne » de la barre, comme des robots biologiques à l'avenir développeront sous quelle forme, s'il vous plaît aussi attendre et voir ah.
via futurisme
