凯斯西储大学研究员开发出可以游泳的3D打印生物混合机器人

lydiazhang   2017-12-15 09:32:04

来自凯斯西储大学的Vickie Webster-Wood研究员和她的团队发表了一篇论文,为“生物工程”的开拓领域提出了一个全面的词汇和分类学,它将机器人技术与组织工程相结合,用于创建“生物混合机器人”。

研究员Vickie Webster-Wood

韦伯斯特伍德是机械和航空航天工程系的博士后研究员,去年在自己的研究领域取得了突出的成绩,因为她开发了可以游泳的3D打印生物混合机器人。

由安装在3D打印聚合物底座上的海slu肌制成的小型机器人,可以通过在糖水溶液中施加电脉冲来使其游泳。 3D打印研究项目虽然是生物混合机器人的一个小型例子,但它已经成为Webster-Wood在该领域的一个可信平台,目前正在使用该平台来统一它。

他们的新研究项目的目标是帮助来自全球各地的研究人员在生物混合机器人(正式称为生物工程)领域处于同一页面,这是一个有前途的研究领域,将组织工程与机器人技术结合在一起, 以及3D打印技术的协助。

Webster-Wood解释说:“这是一个非常年轻的领域,而现在,词汇并没有一致性,也没有普遍的词汇,在过去的十年中,组织工程,能够利用生物材料制造不同的东西,虽然机器人技术有了并行的加速,但这两个领域的研究人员倾向于使用不同的词汇。

Webster-Wood提出了一个用于讨论和分类生物混合动力机器人的“组织密钥”,这个组织密钥基于四个要点,每个要素都是由机器人和生物共享的。

这些类别是:结构,指机器人的金属或塑料框架以及有机体的骨架或身体;执行器,或者是什么使结构移动,例如,电机(机器人)或肌肉(有机);传感器,其可以是机器人上的照相机或测距仪,以及用于活体的皮肤,眼睛或其他感觉器官;和控制器,这是机器人的电脑或生物的大脑。

除了这四个重要术语之外,研究人员还引入了一个“有组织的术语汇编”来更有效地描述生物混合动力和有机机器人。 Webster-Woods评论说:“你必须有这些东西。 “那样的话,人们不是在发明轮子,而是在说”哦,其他十几个人已经发明了这个!“

3D打印的海bio生物混合机器人

她补充说:“据我们所知,这是第一次发表一篇文章,讲述所有这四个部分使用的有机材料,以及这将如何导致完全有机的机器人。” “它不如海slu sens的轰动,但我们认为它将同样重要。”

有机工程和生物混合机器人是科学和工程领域不断增长的趋势的一部分,利用有机自然元素来创造新的产品和设备。然而,生物混合机器人不仅仅是以大自然为灵感,实际上整合了肌肉组织和细胞等有机元素,创造出动物般的环保机器人。

因此3D生物打印技术通常由将细胞注入的水凝胶沉积到特定结构中组成,因此非常符合生物工程的发展,并且可能用于将细胞施加到机器人框架上。在韦伯斯特伍德的案例中,她使用3D打印为她的游泳机器人创造了一个聚合物结构(包括手臂和身体),并与海slu肌细胞结合在一起。

虽然这个领域还处于初始阶段,但看看生物混合机器人研究在不久的将来会如何发展,3D打印技术在现场的应用,以及Webster-Wood的新机构工程词典是否会继续存在,这将是非常有趣的。

她的论文“科学机器人学”杂志最近发表了题为“有机工程:走向有机材料器件的机器人分类学关键”的文章。

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