Robotická tkanina môže zlepšiť výskum vesmíru a lekársku starostlivosť

Reklama

Predstavte si druhú pokožku, ktorá sa skrýva na povel a je plná senzorov. To je presne to, čo sa vedci na Purdue University snažia robiť s vývojom robotickej látky.

Koncept robotickej látky je koncept mäkkého exoskeletu alebo svalového tkaniva vyrobeného z elektronických snímačov a zliatin s tvarovou pamäťou, ktoré sú všetky tkané a konfigurované do bavlneného materiálu. Konečným výsledkom je druh „kože“, ktorý sa dá umiestniť okolo deformovateľných materiálov, ktoré dávajú „robotu“ jeho tvar.

Konečným výsledkom je akási „svalová“ tkanina, ktorá by umožňovala pokožku používať rôznymi spôsobmi - vytvárať okamžité roboty typu „inchworm“ ako vytrvalostný oblek pre ľudí pod veľkými g-silami alebo bremenami alebo dokonca ako programovateľné zdravotnícke pomôcky, ktoré môžu byť vyrobené tak, aby sa tvarovali osobitne pre potreby pacienta.

Vytváranie robotických tkanín

Tradične sa roboty vždy vyrábali s použitím ľudského tela a jeho vnútornej kostry ako modelu. To zvyčajne znamená pánty, kde by boli kĺby, silné kovové tyče, kde by boli kosti, a zložitá mechanika na dosiahnutie rovnováhy a obratnosti počas pohybu.

Doktorandi Doktorandi Michelle Yuen, Jennifer Case Justin Seipel, Arun Cherian a Kramer uverejnili príspevok predstavená na medzinárodnej konferencii o inteligentných robotoch a systémoch v septembri, ktorá túto celú koncepciu obracia na svoju head. Namiesto toho, aby využívali prístup vnútornej kostry, títo vedci vytvorili určitý druh robotického exoskeletu, ktorý je možné použiť oveľa viac ako v prípade tradičného robota.

Ako používať robotickú pokožku

Základná operácia robotickej kože je podobná ľudskému svalu alebo kontrakci palcovej červy. Zliatina s tvarovou pamäťou, ktorá je navlečená do bavlnenej tkaniny, sa môže pri zahriatí zvitkovať a spôsobiť tak tkaninu Pohybujte sa v požadovanom smere a flexibilný polymér v kombinácii s týmito vláknami zaisťuje snímanie schopnosti. Profesorka univerzity Purdue Rebecca Kramer, ktorá viedla výskumný tím, to vysvetlila na Webové stránky Purdue ako externý robot so schopnosťou ovládať a ovládať velenie.

Integrovali sme aktiváciu aj snímanie, zatiaľ čo väčšina robotických textílií, ktoré sa v súčasnosti vyvíjajú, obsahuje iba snímanie alebo iné elektronické komponenty, ktoré využívajú vodivé vlákno.

Výskum bol financovaný prostredníctvom ceny NASA Early Career fakulta Award. Jednoznačne by to bola technológia užitočná pri vesmírnych operáciách NASA, pretože taký „mäkký robot“ by to mohol ľahko byť prepravovaný a vyrobený rýchlo vo vzdialenom prostredí, ako je Mesiac alebo Mars, s minimálnym úsilím. Takýto robot by mal nízke nároky na energiu, keď sa plazí alebo vrhá do mimozemského prostredia. Pripojené senzory by boli schopné zhromažďovať informácie o životnom prostredí.

Kramer to vysvetlil robotická technológia Zábavné doplnky, roboty, technika: najlepších 5 poddotazovChceš hovoriť s technikou? Potom by ste sa mali pozrieť na tieto čiastkové úvery. Reddit je taviaci kotol na diskusie a výkriky a tieto čiastkové kredity nie sú len pre geekovských hlupákov. Čítaj viac je alternatívou k starému robotickému kĺbu s nižšou silou - namiesto toho, aby bol kĺb držaný v správnej polohe, môže byť robotická tkanina „zaistená na svojom mieste“, aby sa udržala poloha.

Takýto prístup umožňuje, aby sa z akéhokoľvek objektu stal robot, pretože „... všetka robotická technológia je v látke alebo koži.“

Zlepšenie ľudského tela

Okrem prieskumu vesmíru by táto robotická pokožka mohla poskytnúť ďalšie vylepšenia pre ľudské telo. Sú o niečo jemnejšie ako väčšie exoskeletové aplikácie Bionic Humans: Exoskeleton Technology redefinuje limityVýskum v oblasti exoskeletu prebieha už viac ako storočie, čoho výsledkom je množstvo životaschopných prototypov. Prekvapivo sa však menej zameriavajú na nadľudskú silu a viac na zlepšenie vytrvalosti a kvality života. Čítaj viac Matt nedávno opísal, ale nemenej pôsobivý. Napríklad zatiaľ čo piloti v súčasnosti používajú existujúce špecializované „anti-G obleky“, ktoré obmedzujú nohy a žalúdok počas manévrov s vysokou silou G, aby udržali krv v hornej časti tela, tento druh robotickej látky by mohol poskytnúť presnejšie tlakové body na tele ako vzduchové mechúre, ktoré títo vyhovujú poskytnúť.

To by mohlo zvýšiť efektívnosť týchto oblekov, umožniť ľuďom čeliť väčším g-silám, pilotovať pokročilejšie plavidlá alebo bezpečne zvládnuť vysokorýchlostný vesmírny pohyb. Nie je to celkom podobné príklady biologického hackingu Biohacking: Strašidelný, ale vzrušujúci trend v úprave tela„Ospravedlňujem sa za neporiadok,“ hovorí Steve Haworth, keď kráčame po schodoch do chirurgického divadla, kde spája spotrebiteľskú technológiu a ľudské telo a vytvára jedinečne funkčné telo modifikácie. Čítaj viac ktorú Andre nedávno zakryl, ale je to dosť blízko.

Lekárske aplikácie robotickej pokožky

Z mnohých aplikácií tejto technológie môže mať lekárske odvetvie úžitok z väčšiny z nich. Materiál sa nielen dokonale prispôsobí kĺbom alebo končatinám človeka, ale vstavané senzory môžu lekárom poskytnúť jednoduchý spôsob sledovania fyziológie pacienta.

Záves alebo liaty sa môžu rýchlo stať technológiou starej školy, pretože zabudované senzory a programovateľné polyméry sa môžu dostať do jednoduchého obväzu.

Zliatina s tvarovou pamäťou mohla nielen poskytnúť akúkoľvek úroveň kompresie vyžadovanú lekárom, ale aj flexibilný polymér senzory by mohli monitorovať vitálne príznaky, zisťovať prítomnosť infekcie alebo monitorovať a upozorňovať lekára, keď je zranenie úplne zaplnené uzdravil.

Dokonca aj bez senzorov by samotná programovateľná technológia zliatiny mohla poskytnúť pokrokové obleky pre telesne postihnuté osoby, ktoré potrebujú mobilitu kĺbov alebo končatín. Matt môže tvrdiť, že toto je ďalší spôsob, ktorým sa táto technológia chystá ovplyvňujú ľudskú evolúciu Ako môže technológia ovplyvňovať ľudský vývojNeexistuje jediný aspekt ľudskej skúsenosti, na ktorý sa technológia nedotkla, vrátane našich samotných tiel. Čítaj viac , ale možno v tomto prípade by to bola dobrá vec.

Čo si myslíte o tejto novej technológii? Myslíte si, že na to existujú iné skvelé, kreatívne aplikácie? Urobme si brainstorming v sekcii s komentármi nižšie!

Kredity obrázkov: Ruku v bandáži Cez Shutterstock robotická ruka Cez Shutterstock Di Studio cez Shutterstock, andrea cristane cez Shutterstock