海蛞蝓供料结构模型为软体机器人的设计提供了依据

2024-07-27 06:52来源:

What can we learn from sea slugs?

由维多利亚·韦伯斯特-伍德领导的卡内基梅隆大学生物混合和有机机器人小组(B.O.R.G.)的研究人员与凯斯西储大学的研究人员合作,正在研究海蛞蝓的进食结构,以了解更多关于大脑、肌肉系统和神经系统如何相互作用的信息。他们的研究被用于机器人和模拟,作为多国研究合作研究神经肌肉系统的一部分。

加州海蛞蝓,或者更常见的海蛞蝓,正在研究中被观察到。特别有趣的是动物的进食结构,它允许动物与环境相互作用。

“从机械工程的角度来看,这个系统很吸引人,因为它没有骨头——它只是肌肉附着在肌肉上,”机械工程副教授韦伯斯特-伍德说。“我们对结构中单个肌肉的力学、受力能力和动力学的理解还有很大的差距。”

海蛞蝓能揭示什么关于神经肌肉系统?

通过研究软体动物的这种神经肌肉控制,研究人员希望更多地了解某些肌肉结构的运作方式,包括躯干、触手、舌头和海蛞蝓本身的进食装置。

在蛞蝓进食结构的10到12个已确定的肌肉群中,到目前为止只有一个有模型。在他们最近发表在《生物控制论》上的合作研究中,CMU B.O.R.G.与CWRU的Chiel实验室合作,专注于创建I3肌肉模型,I3肌肉在进食装置内的抓握器的缩回中起着关键作用。

韦伯斯特-伍德实验室的博士生、论文的第一作者拉维什·苏克南丹(Ravesh Sukhnandan)负责该模型的大部分数据拟合和分析。

Sukhnandan说:“这个项目是一个深入研究肌肉生物学和功能的好机会。”“从这个项目中获得的知识将帮助我们开发更好的Aplysia摄食行为的计算模型,以及设计更逼真的Aplysia启发的软体机器人。”

软体机器人的未来

由于软体机器人正在成为一个越来越有前途的研究领域,韦伯斯特-伍德认为,了解身体肌肉将有助于未来软体机器人的设计和力学。

韦伯斯特-伍德说:“从长远来看,我的目标是创造出可持续的、完全生物相容的、可生物降解的机器人。”“所以,我们对现有动物的神经肌肉系统了解得越多,我们就越能设计出我们自己的生物混合机器人。”

更多信息:Ravesh Sukhnandan等人,全hill型肌肉模型的I1/I3牵开肌复体在美国加州,生物控制论(2024)。DOI: 10.1007/s00422-024-00990-3由卡内基梅隆大学提供引用:海蛞蝓喂养结构模型通知软机器人设计(2024,7月24日)从https://techxplore.com/news/2024-07-sea-slug-soft-robot.html检索2024年7月26日此文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。

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