動態變化的環境驅使生物體朝著運動和傳感器功能不可分割的集成方向進化。特別是脊椎動物的骨骼肌和感覺皮膚之間的連貫整合,使它們能夠在神經系統的協調下理性而有組織地合作,以智能地執行感知動作。
近日,受脊椎動物骨骼肌和感覺皮膚的緊密結合啟發,北卡羅來納大學教堂山分校Wubin Bai提出了一種軟體機器人的設計策略,主要由電子皮膚 (e-skin) 和人造肌肉組成。
文章要點
1)這些機器人使用基于原位解決方案的方法將多功能傳感和按需驅動集成到生物相容性平臺中。它們采用仿生設計,可實現自適應運動和無壓力接觸組織,并由無電池無線模塊支持,可實現無束縛操作。
2)實驗演示范圍從用于檢測血壓的機器人袖帶,到用于跟蹤膀胱容量的機器人夾持器,用于 pH 值感測和現場藥物輸送的可攝取機器人,以及用于量化心臟功能和提供電療的機器人貼片,突出了生物啟發式軟機器人的應用多功能性和潛力。
研究人員設計建立了一種通用策略,采用廣泛的傳感和響應材料,形成用于醫療技術及其他領域的集成軟機器人。
參考文獻
Zhang, L., Xing, S., Yin, H. et al. Skin-inspired, sensory robots for electronic implants. Nat Commun 15, 4777 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-48903-z
https://doi.org/10.1038/s41467-024-48903-z