海兔零件機器人首次亮相賽博格

軟體動物嘴部收縮驅動3D列印塑膠框架

海兔的頰I2肌肉為這款生物混合機器人提供動力,使其像海龜一樣爬行。身體和手臂由3D列印聚合物製成。

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我們通常認為賽博格是半人半機器,但機器人專家並不侷限於此。研究人員開發了一種混合機器人,其身體部件來自一種新穎的來源:海兔。

這款新 機器人 結合了加州海兔(Aplysia californica)嘴部的Y形肌肉和一個3D列印的骨架。

研究人員從 海兔 的嘴中手術切除了所謂的“I2”肌肉,並將其粘合到柔性3D列印塑膠框架上。當肌肉受到外部電場作用時,由此產生的收縮產生了一種有意的抓撓動作,能夠使這個微型機器人以每分鐘高達0.2英寸(0.5釐米)的速度移動。[有史以來最奇怪的6種機器人]


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該機器人的模型是模仿海龜爬行的方式,因為研究人員希望創造一種僅用一塊Y形肌肉就能移動的裝置,凱斯西儲大學的博士研究生、該研究的主要作者維多利亞·韋伯斯特在給Live Science的電子郵件中說道。但她補充說,應該有可能應用類似的技術來創造更復雜的、具有不同運動風格的機器人,例如該團隊目前正在研究的、受尺蠖啟發的版本。

科學家們表示,再進行一些開發,就可以部署機器人團隊來執行諸如 搜尋水下有毒洩漏 或在飛機墜入海洋後找到飛機的“黑匣子”飛行資料記錄器等任務。

有一天,設計者還希望透過用有機材料替換新型混合機器人的塑膠部件來製造完全生物機器人。

“我們正在建造一種活體機器——一種尚未完全有機的生物混合機器人,”韋伯斯特在 一份宣告中說

海兔生活在各種溫度和條件下,因此它們的 肌肉 可以在多種環境中發揮作用。這種天然的多功能性是開發能夠在不同環境中執行的生物機器的關鍵。

“透過使用海兔作為我們的材料來源,我們獲得了比過去使用的細胞更堅固的材料,”韋伯斯特說。

該團隊目前正在試驗加入神經節或神經組織,這些組織控制著I2肌肉。“它們對直接的化學刺激或感覺系統神經的刺激作出反應,”韋伯斯特說。“透過刺激神經,我們未來或許能夠控制機器人的方向。”

科學家們還開發了一種方法,將海兔皮膚中的膠原蛋白凝膠塑造成完全有機機器的“支架”。科學家們說,這些非混合機器人將是廉價、無汙染和可生物降解的,這使他們能夠釋放許多機器人,而不必擔心其中一些機器人會丟失。

“我們的希望是繼續開發這些裝置,使其包括有機控制器、感測器和骨架,”韋伯斯特說。

該研究的發現於7月12日在 《仿生與生物混合系統》期刊上線上發表。

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