Robotické textilie může vylepšit průzkum vesmíru a lékařskou péči

reklama

Představte si druhou kůži, která se skrývá na povel a je plná senzorů. To je přesně to, co se vědci na Purdue University snaží dělat s vývojem robotické struktury.

Koncept robotické textilie je koncept měkké exoskelety nebo svalové tkáně vyrobené z elektronických senzorů a slitin s tvarovou pamětí, vše tkané a konfigurované do bavlněného materiálu. Konečným výsledkem je druh „kůže“, kterou lze umístit kolem deformovatelných materiálů, které dávají „robotu“ jeho tvar.

Konečným výsledkem je jakási „svalová“ tkanina, která by umožnila použití pokožky různými způsoby - k vytvoření okamžitých robotů typu „inchworm“ jako vytrvalostní oblek pro lidi pod těžkými g-silami nebo zátěžemi, nebo dokonce jako programovatelné zdravotnické prostředky, které mohou být vytvořeny tak, aby se tvarovaly speciálně pro potřeby pacienta.

Vytváření robotických tkanin

Tradičně byly roboty vždy vytvářeny s využitím lidského těla a jeho vnitřní kostry jako modelu. To obvykle znamená panty, kde by byly klouby, silné kovové tyče, kde by byly kosti, a složitá mechanika k dosažení rovnováhy a obratnosti během lokomoce.

Studenti doktorského studia Studenti doktorského studia Michelle Yuen, Jennifer Case Justin Seipel, Arun Cherian a Kramer zveřejnili příspěvek představený na mezinárodní konferenci o inteligentních robotech a systémech v září, která celý tento koncept proměňuje v jeho hlava. Místo toho, aby použili přístup interní kostry, tito vědci vytvořili jakýsi robotický exoskelet, který lze použít mnohem více než tradiční robot.

Jak používat robotickou pokožku

Základní operace robotické kůže je podobná lidskému svalu nebo kontrakcím palcovky. Slitina s tvarovou pamětí, která se navlékne do bavlněné tkaniny, se může zahřát, když se zahřeje, což způsobí, že se tkanina zahřeje pohyb v požadovaném směru a pružný polymer v kombinaci s těmito vlákny zajišťuje snímání schopnosti. Profesorka Purdue University Rebecca Kramer, která vedla výzkumný tým, to vysvětlila na internetu Webové stránky Purdue jako externí robot se schopností ovládat a vnímat příkazy.

Integrovali jsme ovládání i snímání, zatímco většina robotických textilií, které jsou v současné době ve vývoji, obsahuje pouze snímání nebo jiné elektronické komponenty, které využívají vodivé vlákno.

Výzkum byl financován prostřednictvím ceny NASA Early Career Fakulta Award. To by byla zjevně technologie užitečná v kosmických operacích NASA, protože takový „měkký robot“ by mohl snadno být přepravován a vyroben rychle ve vzdáleném prostředí, jako je Měsíc nebo Mars, s velmi malým úsilím. Takový robot by měl nízké nároky na energii, protože by se plazil nebo vrhal do mimozemského prostředí. Připojené senzory by mohly shromažďovat informace o životním prostředí.

Kramer to vysvětlil robotická technologie Miniaplikace, roboti, technika: nejlepších 5 poddílůChceš mluvit tech? Pak byste se měli podívat na tyto subreddity. Reddit je tavicí kotlík pro diskuse a výkřiky, a tyto poddílce nejsou určeny pouze pro geek nerdy. Přečtěte si více je alternativou s nižším výkonem než starý robotický kloubový kloub - místo toho, aby držel kloub v poloze, může být robotická textilie „uzamčena na svém místě“, aby se udržela pozice.

Takový přístup umožňuje, aby se z jakéhokoli předmětu stal robot, protože „… veškerá robotická technologie je v látce nebo kůži.“

Zlepšování lidského těla

Kromě průzkumu vesmíru by tato robotická kůže mohla poskytnout další vylepšení lidského těla. Jsou o něco jemnější než větší exoskeletové aplikace Bioničtí lidé: Exoskeletonová technologie předefinuje limityVýzkum v oblasti exoskeletů probíhá již více než století, což vedlo k řadě životaschopných prototypů. Překvapivě se však méně zaměřují na nadlidskou sílu a více na zlepšování vytrvalosti a kvality života. Přečtěte si více Matt nedávno popsal, ale neméně působivý. Například zatímco piloti v současné době používají existující specializované „anti-G obleky“, které omezují nohy a žaludek během manévrů s vysokou G-silou, aby udržely krev v horní části těla, tento druh robotické textilie mohl poskytnout přesnější tlakové body na těle než vzduchové měchýře, které ti vyhovují poskytnout.

To by mohlo zvýšit účinnost těchto obleků, umožnit lidem čelit větším g-silám, pilotovat pokročilejší plavidla nebo bezpečně zvládnout vysokorychlostní vesmírné cestování. To není úplně jako příklady biologického hackingu Biohacking: The Creepy, ale vzrušující trend v úpravě těla"Omlouvám se za nepořádek," říká Steve Haworth, když jdeme po schodech dolů do chirurgického divadla, kde spojuje spotřební technologii a lidské tělo, aby vytvořil jedinečně funkční tělo modifikace. Přečtěte si více to Andre nedávno zakryl, ale je to docela blízko.

Lékařské aplikace robotické kůže

Z mnoha aplikací této technologie může lékařský obor těžit z velké části z nich. Materiál se nejen dokonale přizpůsobí kloubům nebo končetinám člověka, ale vestavěné senzory mohou lékařům poskytnout snadný způsob, jak sledovat fyziologii pacienta.

Prak nebo sádra se mohou rychle stát technologií staré školy, protože vestavěné senzory a programovatelné polymery se dostanou do jednoduchého obvazu.

Slitina tvarové paměti mohla nejen poskytnout jakoukoli úroveň komprese vyžadovanou Doktorem, ale také flexibilní polymer senzory by mohly monitorovat vitální příznaky, detekovat přítomnost infekce nebo monitorovat a upozornit lékaře, když je zranění plné uzdravený.

I bez senzorů by samotná programovatelná technologie slitin mohla poskytnout pokročilé kombinézy pro tělesně postižené osoby, které pro pohyblivost vyžadují podporu kloubů nebo končetin. Matt může tvrdit, že se jedná o další způsob, kterým tato technologie jde ovlivňují lidskou evoluci Jak může technologie ovlivňovat lidský vývojNeexistuje jediný aspekt lidské zkušenosti, kterého se technologie nedotkla, včetně našich samotných těl. Přečtěte si více , ale možná v tomto případě by to byla dobrá věc.

Co si myslíte o této nové technologii? Dokážete na to vzpomenout na jiné skvělé, kreativní aplikace? Podívejme se na brainstorming v sekci níže!

Obrazové kredity: Ruku v obvazu Přes Shutterstock, robotická paže Přes Shutterstock, Di Studio přes Shutterstock, andrea cristane přes Shutterstock