или войти через:
Ваша корзина пока пуста
favorite_border
Доступно только зарегистрированным пользователям

Инновационный биовдохновленный роботизированный скат из Гарварда (+видео)

schedule 14.07.2016 в 10:11 link биоробот
Роботы значительно продвинулись за последние несколько лет, как в аппаратном и программном обеспечении, и в ближайшее время они обещают предоставить ещё больше достижений. Ученые со всего мира проводят много времени над изучением живых микроорганизмов, на основе которых можно создать высокоэффективных роботов.

Команда исследователей под руководством Sung-Jin Park и профессора Kevin Kit Parker из  Института биологически вдохновленной инженерии Висса в Гарварде нашли способ объединить природу с робототехникой и кибернетикой, создав полностью управляемой роботизированный скат, который использует активированные светом клетки мышц крысы, - передает Robotics.ua.

На изображении вы можете видеть образец хвостоколового ската и его миниатюрную роботизированную копию.



Этот вид рыб способен быстро и эффективно плавать, сгибая плавники волнообразными движениями, продвигаясь вперед. Несмотря на простоту исполнения, эти движения обеспечивает животных высокой стабильностью и маневренностью, что делает их идеальными биологическими моделями в области робототехники.

Принцип работы

Робот состоит из литого эластомерного тела с каркасом из золота, а также имеет один слой тщательно выровненных мышечных волокон, собранных из неонатального сердца крысы.



Волокна были генетически модифицированы, чтобы реагировать на импульсы синего света, и структурированы вдоль корпуса робота в форме змеевика, таким образом, чтобы можно было выполнять повторяющиеся волнообразные сокращения без необходимости в каких-либо других системах управления.

Поскольку существует только один слой мышц, чтобы выполнять сжимание, за ход вверх отвечает золотой каркас, который является асимметрично жестким, как пружина.



Около 200 000 живых клеток сердца крысы образуют мышечный слой, который питает робота. Данный аппарат имеет длину 16,3 мм и весит чуть более 10 граммов.  Он может плавать со скоростью 3,2 мм / с, что неплохо для такого миниатюрного устройства. Так как более быстрые световые импульсы приводят к более быстрому сжиманию, управление от поступающего света делает это немного быстрее. Живые скаты плавают таким же образом. Исследователи провели кучу экспериментов, чтобы выяснить точно, как структура мышечного слоя работает в согласии с формой тела робота. Асимметричный дизайн дает значительно более высокую скорость и эффективность.

Видео показывает, как робот прошел дистанцию в 250 мм с препятствиями.



Источник питания

Робот питается от вещей, которые он получает в плавании. Жидкость  похожая на воду, но на самом деле это суспензия, которая называется «Решение Тирода». Она содержит все микроэлементы, что и кровь, в том числе сахар, который мышечные клетки используют в качестве топлива для сжимания. Другими словами, если вы погрузите этого робота в простую воду, он не будет двигаться, даже если вы направите на него огромное количество света.

Несмотря на то, что этот маленький механизм выглядит хрупким, на самом деле он в состоянии сжиматься до 80 процентов во время своего плавания. Это говорит о том, что он может в какой-то момент привести к чему-то полезному, а не просто работать ради развлечения ученых. Хотя важно подчеркнуть, что он не сможет работать за пределами своей специальной питательной среды.



Согласно robotics.ua, исследователи называют свой проект «адаптивное плаванье робота- животного». Они также называют его «живым инженерным роботом», что кажется более точным, но, возможно, это только потому, что он содержит живые клетки.  Предполагается, что этот робот прокладывает путь для развития автономных и адаптивных искусственных существ. И это интригует, так как есть пища для размышления о том, куда мы могли бы двигаться далее: возможно, будущее будет полно роботов, использующих биологию для создания гибридных животных, которые будут гораздо более способными, чем чисто механические или биологические системы.

Комментарии: