Nowe badanie: przełom w skórze robotycznej nadający robotom realistyczny wygląd i funkcje samonaprawcze.

WarsawBadacze odkryli nową metodę przymocowywania sztucznej skóry do robotów. Zespół pod kierownictwem profesora Shoji Takeuchiego z Uniwersytetu Tokijskiego opracował technikę łączenia tkanki skórnej z różnymi kształtami. Ta innowacja niesie ze sobą wiele korzyści dla robotów.

• Zwiększona mobilność
• Zdolności do samonaprawy
• Wbudowane zdolności do wykrywania
• Bardziej realistyczny wygląd

Pomysł zrodził się z obserwacji ludzkiej skóry. Zespół wykonał małe otwory na twarzy robota, aby utrzymać warstwę skóry na miejscu. Ta technika może znaleźć zastosowanie w kosmetyce oraz w szkoleniu chirurgów plastycznych. Laboratorium Takeuchiego, Laboratorium Systemów Biohybrydowych, zajmuje się połączeniem biologii z inżynierią mechaniczną. Opracowali wiele nowych wynalazków takich jak:

• Miniaturowe roboty poruszające się dzięki tkance mięśniowej
• Drukowane w 3D mięso hodowane w laboratorium
• Zrekonstruowana skóra zdolna do samoleczenia

Takeuchi dążył do lepszego połączenia między częściami robota a warstwami skóry w swoich badaniach. Stwierdził, że wzorowali się na ludzkiej skórze łączącej się z tkankami i zastosowali wycięcia w kształcie litery V w solidnych materiałach, aby przymocować skórę do złożonych kształtów. Dzięki temu skóra może poruszać się wraz z robotem, nie pękając ani nie odrywając się.

Poprzednie metody wykorzystywały małe kotwice lub haczyki do mocowania skóry do twardych powierzchni, ale mogły one powodować uszkodzenia podczas ruchu. Nowa technika polega na robieniu małych otworów, co umożliwia nakładanie skóry na niemal dowolny kształt. Zespół użył specjalnego żelu kolagenowego do przymocowania skóry. Ponieważ kolagen jest gęsty i trudno go umieścić w małych otworach, zastosowano obróbkę plazmową, aby pomóc kolagenowi wypełnić otwory i utrzymać skórę blisko powierzchni.

Zobacz również:

Dzisiaj · 07:58

Technologia ASR dla osób z chorobą Parkinsona zyskuje precyzję

Takeuchi opowiadał o problemach związanych z pracą z miękkimi, wilgotnymi tkankami biologicznymi. Wspominał, że trudno jest nimi manipulować, ponieważ jeśli nie są utrzymane w warunkach sterylnych, bakterie mogą się do nich dostawać i powodować obumieranie tkanek. Jednak teraz roboty z żywą skórą mogą zyskać nowe umiejętności, takie jak samonaprawa. Materiały chemiczne również potrafią się regenerować, ale potrzebują bodźców i nie rosną jak komórki. Biologiczna skóra potrafi sama naprawiać drobne uszkodzenia, podobnie jak skóra ludzka.

Badania te znajdują praktyczne zastosowania. Takeuchi wraz ze swoim zespołem zamierza wykorzystać tę technologię w badaniach medycznych. System z szczegółowym modelem skóry mógłby wspomóc badania nad starzeniem się skóry, kosmetykami, operacjami i innymi dziedzinami. Wbudowane czujniki mogą poprawić zdolność robotów do rozumienia i interakcji z otoczeniem.

Udało im się sprawić, że robot przypomina nieco człowieka. Takeuchi stwierdził, że twarz wykonano z materiałów i struktur podobnych do ludzkiej skóry. Napotkali nowe wyzwania, takie jak zmarszczki na powierzchni skóry oraz grubsza zewnętrzna warstwa, aby osiągnąć bardziej ludzki wygląd. Dodanie gruczołów potowych, porów, naczyń krwionośnych, tłuszczu i nerwów może to poprawić. Ruch jest również kluczowy. Do tworzenia ludzkich wyrazów twarzy potrzebne są zaawansowane siłowniki lub mięśnie wewnątrz robota.

Naukowcy z entuzjazmem pracują nad stworzeniem robotów, które będą wyposażone w skórę zdolną do samouleczania, ulepszone czujniki oraz umiejętności zbliżone do ludzkich.