Robotika.lt

Mažyčiai raumenų audinio varomi robotai (Video)

Robotika.lt rugsėjo 18, 2014 Robotai medicinoje Robotai mokslui

Vietoje hidraulinių variklių, spyruoklių ir stumoklių, šie mažyčiai „bio-botai“ varomi gyvo raumenų audinio.
Kuriant judantį robotą, dažniausiai kartu sujungiamos įvairios detalės ir kartu suderinamos kelios technologijos, padedančios jam būti mobiliu, įskaitant hidrauliką, gumines jungtis ir ratukus. Šie prietaisai dažnai būna ribotų galimybių; pavyzdžiui, nesugeba judėti visomis kryptimis arba nesugeba prisitaikyti prie nelygių vietovių – tai vienas didžiausių iššūkių robotų judėsenos srityje.

Tačiau, jeigu robotai galėtų naudotis raumenimis, kaip tai daro biologiniai kūnai, viskas taptų daug paprasčiau, o roboto judesiai taptų kur kas subtilesni. Vien tik iš raumenų sudarytas robotas, žinoma, dar toli ateityje, tačiau tyrėjai iš Ilinojaus Universiteto, vadovaujami bioinžinerijos profesoriaus Rashido Bashiro, sukūrė eilę mažyčių vaikščiojančių robotų, varomų raumenų audinio.

Pirma, profesoriaus Bashiro komanda pagamino robotus, kuriems panaudojo raumenų ląsteles iš žiurkių širdžių – tai netobulas pasirinkimas, nes širdies raumens audinio ląstelės nuolat tvinkčioja, taip apsunkindamos roboto kontrolę. Tačiau naujasis komandos robotas yra varomas įprastinio skeletinio raumens, kuris kontroliuojamas naudojantis elektriniais impulsais – tokį robotą lengva valdyti ir užprogramuoti.

„Skeletinio raumens ląstelės kur kas patrauklesnės projektui, nes jas galima sutraukinėti naudojantis išoriniais signalais,“ – teigė profesorius Bashiras. „Pavyzdžiui, galime panaudoti skeletinius raumenis, kurdami prietaisą, kuris pradėtų veikti pajutęs tam tikrą chemikalą arba gavęs kitą reikiamą išorinį signalą. Mums tai dalis kūrybos priemonių rinkinio. Mes norime skirtingų pasirinkimo galimybių, kuriomis galėtų naudotis inžinieriai, kuriantys tokio tipo robotus.“

Robotas sujungiamas į sistemą primenančią kaulo, raumens ir sausgyslės derinį. 3D būdu atspausdintas hidrogelio pagrindas suformuoja roboto „stuburą“, pakankamai tvirtą, kad palaikytų roboto pagrindinę struktūrą, tačiau pakankamai lankstų, kad šis judėtų kartu su raumenimis. Raumenų juostelė pritvirtinta prie šio stuburo dviem jungtimis, veikiančiomis kaip sausgyslės, tačiau tuo pačiu tarnaujančiomis ir kaip roboto pėdos. Tada, norint priversti robotą judėti, siunčiami elektriniai impulsai; kuo didesnis jų dažnis, tuo greičiau robotas juda.

Kol kas robotas geba judėti tik viena kryptimi. Kitas komandos planuojamas žingsnis – integruoti robotui galimybę atlikti posūkius. Tam prireiks lankstesnio stuburo ir ko gero netgi neuronų. Jų pagalba bus galima nukreipti robotą norima kryptimi, panaudojus šviesos spindulius arba chemines medžiagas.

Šie robotai ateityje gali būti naudojami daugybei užduočių. Tyrėjų komanda mano, jog daugiausiai jis pasitarnaus medicininėms reikmėms; kuriant preciziškus chirurginius robotus, išmaniuosius implantus, ar netgi bus naudojamas aplinkos tyrimams.

„Idėja atlikti tolesnius inžinerinius projektus su šiais ląstelių veikimu pagrįstais mechanizmais labai jaudinanti,“ – teigė Bashiras. „Mūsų tikslas yra panaudoti šiuos įrenginius kaip autonomiškus jutiklius. Mes norime, pavyzdžiui, kad jie pajustų tam tikrą chemikalą ir judėtų link jo, o priartėję išleistų medžiagas neutralizuojančias toksinus. Gebėjimas kontroliuoti roboto judėseną yra didelis žingsnis link šio tikslo.“


Žymos:

Facebook komentarai


Komentarai (0)


Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *