گوشت و فلز: ربات با چهره پرینت سه بعدی و پوست زنده – 3DPrint.com

تاکوچی پیشگام در زمینه ای است که زیست شناسی و مهندسی مک،ک با یکدیگر ملاقات می کنند. تا کنون، آزمایشگاه او، آزمایشگاه سیستم های بیوهیبریدربات‌های کوچکی ساخته است که با استفاده از بافت ماهیچه‌ای بیولوژیکی، گوشت‌های آزمایشگاهی پرینت سه‌بعدی، پوست مهندسی شده که می‌تواند التیام یابد و غیره راه می‌روند. در طول تحقیق بر روی آ،ین مورد، تاکوچی احساس کرد که باید ایده پوست روباتیک را برای بهبود خواص و قابلیت‌های آن بیشتر ببرد.

اگرچه بسیاری از افراد آنلاین نگر، های خود را در مورد این نوع پیشرفت های “واقع بینانه” به اشتراک می گذارند، حتی چهره رباتیک را با انسان نماهای مهندسی زیستی خیالی مقایسه می کنند. تکرار کننده ها از فیلم علمی تخیلی بلید رانر، این نوآوری پیامدهای قابل توجهی برای حوزه رباتیک بیوهیبرید دارد. رباتیک بیوهیبرید نسبتاً جدید و نوظهور، مواد بیولوژیکی را با سیستم‌های رباتیک ادغام می‌کند تا ربات‌های واقعی‌تر و کاربردی‌تر ایجاد کند.

با ارائه روشی قابل اعتماد برای اتصال پوست زنده به روبات ها، این تکنیک جدید می تواند منجر به پیشرفت در چندین زمینه شود. به ،وان مثال، استفاده از پوست زنده با قابلیت های خود ترمیمی می تواند طول عمر روبات ها را افزایش داده و هزینه های نگهداری را کاهش دهد. ربات‌های واقعی‌تر می‌توانند تعاملات در محیط‌های اجتماعی و مراقبت‌های بهداشتی را بهبود بخشند، جایی که ظاهر واقعی ضروری است.

اتصال بافت پوست به روبات ها

Anc،rs-Type Perforation را وارد کنید

بافت پوست مهندسی شده و ،بندگی آن به ساختار پیچیده زیرین ویژگی های ربات از رباط های پوست در بافت های انس، الهام گرفته شده است.

تست روش

با توجه به الف مطالعه منتشر شد در گزارش سلول علم فیزیک مجله، “لنگرهای تحت درمان با پ،ما، ترشوندگی بهتری را نشان دادند”، که به ژل کلاژن اجازه می‌دهد به طور موثرتری به لنگرها نفوذ کند. این منجر به ،بندگی قوی تر و پایدارتر پوست شد. این روش با موفقیت بر روی اشکال پیچیده سه بعدی مانند قالب صورت اعمال شد و توانایی ایجاد عبارات واقعی را بر روی صورت روباتیک نشان داد.

در یک جهش هیجان انگیز برای روباتیک، محققان در دانشگاه توکیو راهی برای ،باندن پوست زنده به روبات ها اختراع کرد. این تکنیک که شامل پرینت سه بعدی و با الهام از رباط های پوست انسان است، نوید افزایش ظاهر واقعی و عملکرد روبات ها را می دهد.

چالش پوست رباتیک

اگرچه این پیشرفت‌ها ملاحظات اخلاقی مانند درمان و رفاه اجزای بیولوژیکی و تأثیر اجتماعی ربات‌های واقعی را نیز به همراه دارند، حوزه رباتیک بیوهیبرید همچنان به تکامل خود ادامه می‌دهد. نوآوری هایی مانند این می تواند کلیدی برای پر ، شکاف بین سیستم های بیولوژیکی و مک،کی باشد و راه را برای نسل بعدی روبات هایی که ظاهر، احساس و عملکرد بیشتری شبیه موجودات زنده دارند، هموار کند.

تمام تصاویر توسط تاکوچی و همکاران. CC-BY-ND/دانشگاه توکیو.

مش، خبرنامه الکترونیکی ما شوید

ما در حال حاضر شاهد فعالیت روبات هایی در این زمینه ها هستیم، مانند سیستم جراحی داوینچی برای جراحی های دقیق، ربات پرستاری به شکل ،س روبر برای مراقبت از بیمار، و فلفل برای ارائه اطلاعات و سرگرمی در بیمارستان ها. در معاشرت، روبات ها دوست دارند پارومهر درم،; برای یکربات اجتماعی؛ و سونی آنها نیستند، یک سگ خانگی رباتیک، راحتی و تعامل را در خانه ها و مراکز مراقبت فراهم می کند. تطبیق پذیری لنگرهای پرفوراسیون پرینت سه بعدی و پتانسیل آن ها برای سفارشی سازی متن، با هر طرح رباتیکی می تواند این محصول را به کالایی مورد توجه در صنعت تبدیل کند.

لنگرها با استفاده از یک چاپگر سه بعدی با دقت بالا AGILISTA-3100 از Keyence، یک شرکت مستقر در اوزاکا، ژاپن ساخته شده اند. این چاپگر از فناوری پرتاب مواد استفاده می کند که در آن رزین خشک شده با UV قطعات دقیق و دقیقی را تولید می کند. این به دلیل توانایی خود در ایجاد نمونه های اولیه و قطعات کاربردی با وضوح بالا با ضخامت لایه 15 میکرومتر شناخته شده است. این دستگاه به ویژه برای کاربردهایی که نیاز به پرینت سه بعدی دقیق و قابل اعتماد دارند، من، است، و آن را به یک انتخاب عالی برای ایجاد ساختارهای پیچیده مانند آنچه در این مطالعه مورد نیاز است تبدیل می کند.

روش جدید لنگر به بافت پوست منعطف اجازه می دهد تا با صورت رباتیک نسبتاً مسطح ساخته شده برای لبخند مطابقت داشته باشد و نشان می دهد که پوست بدون محدود ، ربات تغییر شکل می دهد و پس از آن به شکل اولیه خود باز می گردد.

پروفسور شوجی تاکوچی از دانشگاه توکیو.

تیم کارآیی این روش را با ایجاد یک قالب سه بعدی صورت پوشیده شده با پوستی معادل با استفاده از لنگرهای نوع سوراخ‌سازی آزمایش ،د. آنها حتی یک چهره رباتیک با قابلیت خندان ساختند. نتایج امیدوارکننده بود و نشان داد که درمان پ،ما به طور قابل توجهی نفوذ ژل را به لنگرها بهبود می بخشد و منجر به اتصال ایمن تر پوست می شود.

برای مق، با این چالش، یک تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور شوجی تاکوچی از دانشگاه توکیو “لنگرهای سوراخ‌دار” را با الهام از رباط‌های پوست توسعه دادند. این لنگرها سوراخ های کوچک V شکلی هستند که با استفاده از چاپ سه بعدی روی سطح ربات طراحی شده اند. ایده این است که این سوراخ ها را با یک ژل کلاژن پر کنید که حاوی سلول های تشکیل دهنده پوست است و یک اتصال مطمئن برای پوست ایجاد می کند.

برای اطمینان از نفوذ و ،بندگی ژل کلاژن به داخل لنگرها، سطح دستگاه چاپ سه بعدی با پ،ما درمان می شود. این درمان باعث می شود دستگاه آب دوست تر شود و توانایی ژل برای پخش شدن و ،بیدن در سوراخ ها را افزایش دهد. سپس ژل کلاژن به لنگرها وارد می شود و اجازه می دهد تا ژله ای شود و یک نقطه اتصال پایدار برای پوست ایجاد کند.

می‌گوید: «توانایی ایجاد مجدد چین و چروک روی یک تراشه آزمایشگاهی به اندازه کف دست می‌تواند به طور همزمان برای آزمایش لوازم آرایشی و محصولات مراقبت از پوست جدید استفاده شود که هدفشان جلوگیری، به تاخیر انداختن یا بهبود چین و چروک است.» میچیو کاوای، آ دانشگاه هاروارد دانشجوی فارغ التحصیل مهندسی زیستی که در دانشگاه توکیو روی این پروژه کار می کرد، جایی که قبلا مقاله ای به نام “پوست زنده روی ربات” در سال 2022، همچنین با Takeuchi.

تاکوچی گفت: در طول تحقیقات قبلی روی یک ربات انگشتی شکل پوشیده از بافت پوست مهندسی شده که ما در آزمایشگاه خود رشد دادیم، نیاز به ،بندگی بهتر بین ویژگی‌های رباتیک و ساختار زیر جلدی پوست را احساس کردم. با تقلید از ساختارهای رباط پوست انسان و با استفاده از سوراخ‌های V شکل مخصوص ساخته شده در مواد جامد، راهی برای اتصال پوست به ساختارهای پیچیده پیدا کردیم. انعطاف پذیری طبیعی پوست و روش ،بندگی قوی به این م،ی است که پوست می تواند با اجزای مک،کی ربات بدون پارگی یا کنده شدن حرکت کند.

در مورد آ،ین اخبار صنعت چاپ سه بعدی به روز باشید و اطلاعات و پیشنهادات را از فروشندگان شخص ثالث دریافت کنید.


منبع: https://3dprint.com/310937/flesh-and-metal-robot-with-3d-printed-face-and-living-skin/

این کار قبلی، زمینه را برای این مطالعه جدید فراهم کرد. در آن زمان، Kawai و همکارانش یک انگشت روباتیک قابل کنترل ایجاد ،د که با بافت زنده پوست پوشانده شده بود. این رقم رباتیک دارای سلول‌های زنده و مواد آلی پشتیبان بود که برای شکل‌دهی و استحکام ایده‌آل در بالای آن رشد کرده بودند. مانند آ،ین مطالعه او، پوست نرمی که می تواند خود را ترمیم کند، انگشت رباتیک را برای کاربردهایی که نیاز به لمس ملایم و همچنین استحکام دارند، مفید کرده است. در آن زمان، این تیم تمایل خود را برای افزودن سلول‌های دیگر به تکرارهای آینده به اشتراک گذاشت، «به دستگاه‌ها توانایی حس ، مانند انسان‌ها را می‌دهد».

رباتیک بیوهیبرید

ربات‌هایی که برای تعامل با انسان طراحی شده‌اند، اغلب به پوشش‌هایی شبیه پوست نیاز دارند که می‌تواند ظاهر و عملکردهای پوست انسان را تقلید کند. مواد سنتی در دستیابی به این امر کوتاهی کرده اند، به ویژه در ارائه ویژگی هایی مانند خود درم، و بازخورد لمسی واقعی. استفاده از پوست کشت شده، ساخته شده از سلول های زنده و ماتری، خارج سلولی، به دلیل عملکرد طبیعی آن بسیار امیدوار کننده است. اما اتصال محکم این پوست زنده به روبات ها کمی چالش برانگیز بوده است.