Robotic Fabric może przyspieszyć eksplorację kosmosu i opiekę medyczną

Reklama

Wyobraź sobie drugą skórę, która wykrzykuje się na polecenie i jest wypełniona czujnikami. Właśnie to badacze z Purdue University próbują zrobić z opracowaniem zrobotyzowanej tkaniny.

Koncepcja zrobotyzowanej tkaniny to miękki egzoszkielet lub tkanka mięśniowa wykonana z elektronicznych czujników i stopów z pamięcią kształtu, wszystkie tkane i ułożone w bawełniany materiał. Efektem końcowym jest rodzaj „skóry”, którą można umieścić wokół odkształcalnych materiałów, które nadają „robotowi” swój kształt.

Efektem końcowym jest rodzaj „mięśniowej” tkaniny, która pozwoliłaby na stosowanie skóry na różne sposoby - w celu stworzenia natychmiastowych robotów „calworm” jako kombinezon wytrzymałościowy dla ludzi poddanych dużym siłom G lub obciążeniom, a nawet jako programowalne urządzenie medyczne, które może być ukształtowane specjalnie dla potrzeby pacjenta.

Tworzenie tkaniny robotycznej

Tradycyjnie roboty zawsze były tworzone na podstawie ludzkiego ciała i jego wewnętrznego szkieletu jako modelu. Zazwyczaj oznacza to zawiasy tam, gdzie byłyby stawy, mocne metalowe pręty tam, gdzie byłyby kości, oraz złożoną mechanikę zapewniającą równowagę i zręczność podczas poruszania się.

Doktoranci Michelle Yuen, Jennifer Case Justin Seipel, Arun Cherian i Kramer opublikowali artykuł zaprezentowane na międzynarodowej konferencji na temat inteligentnych robotów i systemów we wrześniu, która zmienia tę całą koncepcję głowa. Zamiast korzystać z podejścia wewnętrznego szkieletu, naukowcy stworzyli rodzaj zrobotyzowanego egzoszkieletu, który można wykorzystać na wiele innych sposobów niż tradycyjny robot.

Jak korzystać ze skóry robota

Podstawowa operacja zrobotyzowanej skóry jest podobna do ludzkich mięśni lub skurczów robaka calowego. Stop z pamięcią kształtu, który jest wkręcony w bawełnianą szmatkę, może zwinąć się po podgrzaniu, co powoduje, że tkanina poruszają się w pożądanym kierunku, a elastyczny polimer w połączeniu z tymi nitkami zapewnia wykrywanie możliwości. Profesor Rebecca Kramer z Purdue University, która kierowała zespołem badawczym, wyjaśniła to na stronie Strona Purdue jako zewnętrzny robot z możliwością uruchamiania i wyczuwania na polecenie.

Zintegrowaliśmy zarówno uruchamianie, jak i wykrywanie, podczas gdy większość obecnie opracowywanych materiałów zrobotyzowanych zawiera tylko czujniki lub inne elementy elektroniczne wykorzystujące przewodzące nici.

Badania zostały sfinansowane z nagrody NASA Early Career Faculty Award. Z pewnością byłaby to technologia przydatna w operacjach kosmicznych NASA, ponieważ taki „miękki robot” mógłby łatwo być transportowane i wytwarzane szybko w odległym środowisku, takim jak Księżyc lub Mars, przy bardzo małym wysiłku. Taki robot miałby małe zapotrzebowanie na energię, gdy czołgałby się lub zakopywał w obcym środowisku. Dołączone czujniki byłyby w stanie gromadzić informacje o środowisku.

Kramer to wyjaśnił technologia robotyczna Gadżety, roboty, technika: 5 najlepszych subredditówChcesz porozmawiać o technice? Następnie powinieneś sprawdzić te podreddity. Reddit jest tyglem do dyskusji i wykrzykiwania, a te podreddy nie są tylko dla maniaków maniaków. Czytaj więcej jest alternatywą dla mniejszej mocy w stosunku do starego zrobotyzowanego złącza zawiasowego - zamiast utrzymywać złącze w odpowiedniej pozycji, zrobotyzowaną tkaninę można „zablokować na miejscu”, aby utrzymać pozycję.

Takie podejście pozwala dowolnemu obiektowi stać się robotem, ponieważ „… cała technologia robotyczna znajduje się w tkaninie lub skórze”.

Ulepszenie ludzkiego ciała

Oprócz eksploracji kosmosu ta zrobotyzowana skóra może również zapewnić dodatkowe ulepszenia dla ludzkiego ciała. Są one nieco bardziej subtelne niż większe aplikacje egzoszkieletowe Bionic Humans: Exoskeleton Technology redefiniuje graniceBadania egzoszkieletów trwają od ponad wieku, w wyniku czego powstało wiele wykonalnych prototypów. Co zaskakujące, mniej koncentrują się na nadludzkiej sile, a bardziej na poprawie wytrzymałości i jakości życia. Czytaj więcej Matt niedawno opisał, ale nie mniej imponujący. Na przykład, podczas gdy piloci używają obecnie istniejących specjalistycznych „kombinezonów anty-G”, które zwężają nogi i brzuch podczas manewrów o dużej sile G, aby utrzymać krew w górnej części ciała, ten rodzaj zrobotyzowanego materiału może zapewnić dokładniejsze punkty nacisku na ciele niż pęcherze powietrzne, które odpowiadają tym zapewniać.

Może to zwiększyć skuteczność tych kombinezonów, pozwalając ludziom stawić czoła większym siłom g, pilotować bardziej zaawansowane jednostki lub bezpiecznie obsługiwać szybkie podróże kosmiczne. To nie do końca tak przykłady biohackowania Biohacking: przerażający, ale ekscytujący trend w modyfikacji ciała„Przepraszam za bałagan” - mówi Steve Haworth, schodząc po schodach do teatru chirurgicznego, gdzie łączy technologię konsumencką z ludzkim ciałem, aby stworzyć wyjątkowo funkcjonalne ciało modyfikacje. Czytaj więcej które Andre niedawno omówił, ale jest całkiem blisko.

Zastosowania medyczne skóry robotycznej

Spośród wielu zastosowań tej technologii dziedzina medycyny może skorzystać z większości z nich. Materiał może nie tylko idealnie dopasować się do stawu lub kończyny danej osoby, ale wbudowane czujniki mogą zapewnić lekarzom łatwy sposób monitorowania fizjologii pacjenta.

Chusta lub gips mogą szybko stać się technologią oldschoolową, gdy osadzone czujniki i programowalne polimery zostaną wkręcone w coś, co może wyglądać jak zwykły bandaż.

Stop z pamięcią kształtu mógł nie tylko zapewnić dowolny poziom kompresji wymagany przez Doktora, ale także elastyczny polimer czujniki mogą monitorować parametry życiowe, wykrywać infekcję lub monitorować i ostrzegać lekarza, gdy uraz zostanie całkowicie spowodowany uzdrowiony.

Nawet bez czujników sama programowalna technologia stopu może zapewnić zaawansowane kombinezony dla osób niepełnosprawnych, wymagających mobilności w stawach lub kończynach. Matt może twierdzić, że jest to kolejny sposób, w jaki zmierza technologia wpływać na ewolucję człowieka Jak technologia może wpływać na ewolucję człowiekaNie ma ani jednego aspektu ludzkiego doświadczenia, którego nie dotknęła technologia, w tym naszych ciał. Czytaj więcej , ale może w tym przypadku byłoby dobrze.

Co sądzisz o tej nowej technologii? Czy możesz wymyślić inne fajne, kreatywne aplikacje? Przeprowadźmy burzę mózgów w sekcji komentarzy poniżej!

Kredyty obrazkowe: Ręka w bandaż Via Shutterstock, ramię robota Via Shutterstock, Di Studio przez Shutterstock, andrea cristane przez Shutterstock