Robotic Fabric May Advance Space Exploration och medicinsk vård

Föreställ dig en andra hud som strider mot kommandot och är fylld med sensorer. Det är precis vad forskare vid Purdue University försöker göra med deras utveckling av ett robotyg.

Konceptet med robottyg är det av en mjuk exoskelett eller muskelväv tillverkad av elektroniska sensorer och formminneslegeringar, alla vävda och konfigurerade i ett bomullsmaterial. Slutresultatet är ett slags “hud” som kan placeras runt deformerbara material som ger “robot” dess form.

Slutresultatet är ett slags “muskel” tyg som skulle tillåta att huden används på olika sätt - att skapa omedelbart “inchworm” robotar som uthållighetskläder för människor under tunga g-krafter eller belastningar, eller till och med som en programmerbar medicinsk anordning som kan utformas för att forma sig speciellt för patientens behov.

Skapa Robotisk Tyg

Traditionellt har robotar alltid skapats med hjälp av människokroppen och dess inre skelett som modell. Det betyder vanligtvis gångjärn där lederna skulle vara, starka metallstavar där ben skulle vara och den komplexa mekaniken för att uppnå balans och fingerfärdighet under körning.

Doktorandstuderande Michelle Yuen, Jennifer Case Justin Seipel, Arun Cherian och Kramer publicerade ett papper som presenterades på den internationella konferensen om intelligenta robotar och system i september, som gör hela konceptet på huvudet. Istället för att använda ett inre skelett, skapade dessa forskare en slags robotisk exoskelett som kan användas på många sätt än en traditionell robot.

Så här använder du Robotic Skin

Den grundläggande funktionen hos robothuden liknar en mänsklig muskel eller kontraster av en tummorm. Den formminneslegering som trängs in i bomullstorken kan spola när den upphettas, vilket gör att tyget rör sig i önskad riktning och flexibel polymer kombinerad med de här trådarna ger avkänningsförmåga. Purdue University Professor Rebecca Kramer, som ledde forskargruppen, förklarade det på Purdues webbplats som en extern robot med förmågan att aktivera och känna på kommando.

Vi har integrerat både aktivering och avkänning, medan de flesta robottyger som för närvarande är i utveckling endast innehåller avkänning eller andra elektroniska komponenter som använder ledande tråd.

Forskningen finansierades genom NASA Early Career Faculty Award. Detta skulle tydligen vara en teknik som är användbar i NASA: s rymdverksamhet, eftersom en sådan “mjuk robot” kan enkelt transporteras och tillverkas snabbt på en avlägsen miljö som månen eller Mars, med mycket liten ansträngning. En sådan robot skulle ha låga krav på kraft eftersom det kryper runt eller går in i en utomjordisk miljö. Bifogade sensorer skulle kunna samla in miljöinformation.

Kramer förklarade att denna robotteknik Gadgets, Robots, Tech: The Best 5 Subreddits Gadgets, Robots, Tech: The Best 5 Subreddits Du vill prata tech? Då borde du kolla in dessa underredditer. Reddit är smältpumpen för diskussioner och shout-outs, och dessa subreddits är inte bara för nördar. Read More är ett lägre kraftalternativ till den gamla robothängselskarven - i stället för att hålla en fog i position, kan robottyget vara “låst på plats” att behålla positionen.

Ett sådant tillvägagångssätt tillåter varje föremål att bli en robot, för “... alla robottekniker finns i tyg eller hud.”

Förbättring av människokroppen

Förutom rymdutforskning kan denna robothud också ge ytterligare förbättringar till människokroppen. Dessa är något mer subtila än de större exoskelettapplikationerna. Bioniska människor: Exoskeleteteknik är omdefinierande gränser Bioniska människor: Exoskeleteteknik är omdefinierande gränser Exoskeletonforskningen har pågått i över ett sekel, vilket resulterade i ett antal hållbara prototyper. Överraskande fokuserar de dock mindre på supermänniska styrka och mer på att förbättra uthållighet och livskvalitet. Läs mer Matt har nyligen beskrivits, men inte mindre imponerande. Till exempel, medan piloter för närvarande använder befintliga specialiserade “anti-G-kostymer” som förtränger benen och magen under höga G-force manövrar för att hålla blod i överkroppen, kan den här typen av robottyg ge mer exakta tryckpunkter på kroppen än de luftblåsor som dessa drag ger.

Detta kan förbättra effektiviteten hos de här kostymerna, så att människor kan möta större g-krafter, att styra mer avancerade hantverk eller för att hantera höghastighets rymdresor på ett säkert sätt. Det här är inte riktigt som biohackningsexemplen. Biohacking: The Creepy, men Spännande Trend i Body Modification Biohacking: Den skumma men spännande trenden i kroppsmodifiering "Beklagar roten", säger Steve Haworth, när vi går nerför trappan till kirurgisk teater, där han slår samman konsumentteknik och människokroppen för att producera unikt funktionella kroppsmodifikationer. Läs mer som Andre nyligen täckt, men det är ganska nära.

Medicinska tillämpningar av Robotic Skin

Av de många tillämpningarna av denna teknik kan det medicinska fältet dra nytta av huvuddelen av dem. Inte bara kan materialet överensstämma perfekt med en persons led eller ben, men de inbäddade sensorerna kan ge läkare ett enkelt sätt att övervaka patientens fysiologi.

En slinga eller en gjutning kan snabbt bli gamla skolteknik, eftersom inbäddade sensorer och programmerbara polymerer blir tråda i vad som kan uppstå som ett enkelt bandage.

Inte bara kan formminnelegeringen ge någon komprimeringsnivå som krävs av doktorn, men de flexibla polymersensorerna kan övervaka vitala tecken, detektera närvaro av infektion eller övervaka och varna läkaren när skadan är helt läkt.

Även utan sensorer kan den programmerbara legeringstekniken ensam ge avancerade kroppsdrag för funktionshindrade personer som behöver stöd för rörlighet i led eller ben. Matt kan hävda att detta är ännu ett sätt att tekniken kommer att påverka mänsklig utveckling. Hur tekniken kan påverka mänsklig utveckling. Hur teknik kan påverka mänsklig utveckling. Det finns inte en enda aspekt av den mänskliga erfarenheten som inte har berörts av tekniken, inklusive våra mycket kroppar. Läs mer, men kanske i det här fallet, det skulle vara bra.

Vad tycker du om den här nya tekniken? Kan du tänka på några andra coola och kreativa applikationer för det? Låt oss brainstorma i kommentarfältet nedan!

Bildkrediter: Hantera bandage Via Shutterstock, robotarm Via Shutterstock, Di Studio via Shutterstock, andrea cristane via Shutterstock

Utforska mer om: Astronomi, Robotics.