海兔零件机器人首次亮相赛博格

软体动物嘴部收缩驱动3D打印塑料框架

海兔的颊I2肌肉为这款生物混合机器人提供动力,使其像海龟一样爬行。身体和手臂由3D打印聚合物制成。

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我们通常认为赛博格是半人半机器,但机器人专家并不局限于此。研究人员开发了一种混合机器人,其身体部件来自一种新颖的来源:海兔。

这款新 机器人 结合了加州海兔(Aplysia californica)嘴部的Y形肌肉和一个3D打印的骨架。

研究人员从 海兔 的嘴中手术切除了所谓的“I2”肌肉,并将其粘合到柔性3D打印塑料框架上。当肌肉受到外部电场作用时,由此产生的收缩产生了一种有意的抓挠动作,能够使这个微型机器人以每分钟高达0.2英寸(0.5厘米)的速度移动。[有史以来最奇怪的6种机器人]


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该机器人的模型是模仿海龟爬行的方式,因为研究人员希望创造一种仅用一块Y形肌肉就能移动的装置,凯斯西储大学的博士研究生、该研究的主要作者维多利亚·韦伯斯特在给Live Science的电子邮件中说道。但她补充说,应该有可能应用类似的技术来创造更复杂的、具有不同运动风格的机器人,例如该团队目前正在研究的、受尺蠖启发的版本。

科学家们表示,再进行一些开发,就可以部署机器人团队来执行诸如 搜索水下有毒泄漏 或在飞机坠入海洋后找到飞机的“黑匣子”飞行数据记录器等任务。

有一天,设计者还希望通过用有机材料替换新型混合机器人的塑料部件来制造完全生物机器人。

“我们正在建造一种活体机器——一种尚未完全有机的生物混合机器人,”韦伯斯特在 一份声明中说

海兔生活在各种温度和条件下,因此它们的 肌肉 可以在多种环境中发挥作用。这种天然的多功能性是开发能够在不同环境中运行的生物机器的关键。

“通过使用海兔作为我们的材料来源,我们获得了比过去使用的细胞更坚固的材料,”韦伯斯特说。

该团队目前正在试验加入神经节或神经组织,这些组织控制着I2肌肉。“它们对直接的化学刺激或感觉系统神经的刺激作出反应,”韦伯斯特说。“通过刺激神经,我们未来或许能够控制机器人的方向。”

科学家们还开发了一种方法,将海兔皮肤中的胶原蛋白凝胶塑造成完全有机机器的“支架”。科学家们说,这些非混合机器人将是廉价、无污染和可生物降解的,这使他们能够释放许多机器人,而不必担心其中一些机器人会丢失。

“我们的希望是继续开发这些设备,使其包括有机控制器、传感器和骨架,”韦伯斯特说。

该研究的发现于7月12日在 《仿生与生物混合系统》期刊上在线发表。

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