השימוש ברובוטיקה בהשראת ביו בנדסת מכאטרוניקה

Bio-Inspired Robotics: A Paradigm for Modern Mechatronics

הנדסה מפטטרוניקה כבר זמן רב הוגדרה על ידי שילוב של מערכות מכניות, אלקטרוניקה, שליטה אינטליגנטית. במהלך העשור האחרון, גישה חזקה התפתחה: שואבת השראה מהטבע לעצב רובוטים שאינם רק יעילים אלא גם מסוגלים לפעול בסביבה לא מאורגנת, דינמית במקום לכפות אוטומציה נוקשה לתוך הגדרות בעולם האמיתי מורכבות, מהנדסים עכשיו להסתכל על אורגניזמים ביולוגיים - בצורת מיליוני שנים של האבולוציה - עבור טביעות עיניים כחולות כי הם אתגרים, לפתח את התהליכים הטכניים, לשנות את התכונות שלהם, לשנות את התכונות של עיצוב, ולפתח את התכונות שלהם, ולפתח את התכונות הביולוגיות, ולפתח את התהליכים.

המונחים "ביומימטי" ו"מעורב השראה" משמשים לעתים קרובות לסירוגין, אבל הבדל עדין קיים.ביומימירי שואפת לשכפל מבנה ביולוגי או מנגנון אמין ככל האפשר, בעוד שנשימה מופשטת עקרונות ליבה של אורגניזם ומתאים אותם למגבלות הנדסיות.

שינוי זה בפילוסופיה עיצוב הוא קריטי.רובוטים תעשייתיים מסורתיים מצטיינים בסביבה מובנית, צפויה כמו קווי ייצור.ביו-שנאת רובוטים, לעומת זאת, בנויים להיפך: הם חייבים לנווט לאחר רעידות אדמה, לשחות בזרמים סוערים, או לזחול דרך הגוף האנושי.

עקרונות עיצוב הליבה דרביחו מן הטבע

מערכות ביולוגיות נשלטות על ידי עקרונות חוזרים המשמשים כתיאוסטריסטים יקרי ערך עבור עיצוב mechatronic.ארבעה מההשפעה ביותר מתוארים להלן.

• (FLT:0)Distributed Actuation וציות:BuildFLT) 1 בעלי חיים משתמשים בשרירים, נוטה, ורקמות רכות לא רק לתנועה, אלא גם לאחסון אנרגיה וקליטת הלם.ברובוטיקה, זה מתורגם לסדרת פועלים גמישים, שרירי מלאכותיים pneumatic, וקישורים גמישים שיכולים לפעום ללא נזק.
• (FLT:0) משוב חושי ירארכוב: FLT:1 אורגניזמים משלבים רפלקסים מקומיים מהירים (למשל, מעגלי חוט השדרה) עם עיבוד מרכזי איטי, מכוון (המוח) מערכות בקרה בהשראת ביולוגית לאמץ שכבה דומה: מיקרו-בקרים ברמה נמוכה להתמודד עם רגולציה כוח בזמן אמת והתנגשות רפלקסים, בעוד מעבדים ברמה גבוהה יותר מנהלים נתיב, תכנון, הכרה, ותגובה מהירה יותר להפחתה מהירה של חישובית.
• (FLT:0 Morphological חישוב: FLT:1 צורת הגוף של דג תורמת לדחף ללא כל פקודה עצבית. בדומה, הרגליים המקבילות של רובוט מכושף יכול לחצות שטח ללא אפילו עם חישה מינימלית כי המבנה המכאני עצמו סופג אי סדירות.
• (FLT:0) מודיעין ומינימום: FIRLT:1 מושבות נמל ודבורים דבורים להשיג התנהגויות קולקטיביות מתוחכמות באמצעות כללים בודדים פשוטים ותקשורת מקומית.רובוטיקה סובורית חל עיקרון זה - שימוש במספרים גדולים של רובוטים זולים ופשוטים שמשתפים פעולה לביצוע משימות כגון מיפוי, חיפוש והצלה, וחלוקה סביבתית.

אסטרטגיות להורדת הטבע

Locomotion הוא אחד האזורים הפעילים ביותר של מפטטרוניקה בהשראת ביולוגית.סביבות שונות דורשות אסטרטגיות תנועה שונות, וטבע מציע מאגר עשיר של פתרונות.

רובוטים סטריליים: חקיקה, תנועת נחשין, וגרנרית לוקומו

רובוטים רכובים נאבקים על הריסות, חול, או צמחייה עבה. Ludecomotion - בהשראת יונקים, חרקים, ו reptiles - מספק את הסטיות כדי להתקדם על מכשולים ולבחור מחסומים. בוסטון דינס ו BigDog הם צאצאים ישירים של אדמה שווה ו Canine biomeics, באמצעות איזון דינמי ועוצמה פועלים על מדרגות אטמוספירה, אפילו על ידי קשקשים, 000, 000, 000, 000, 000 מרגליים מתוחים, 000, 000, 000, 000, 000, 000 מתפתל, 000, 000, 000 נפיחות, 000, 000 נפיחות, 000 נפיחות, 000 ⁇ , 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , יכול לרוץ על ידי ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ , 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

רובוטים נחשים, כגון אלה שפותחו באוניברסיטת קרנגי מללון, מחקים את התנועה הבלתי פוסקת של נחשים לנווט צינורות צרים ומבנים התמוטטים.גופם המפורחים, ברמה גבוהה של גופם החופשיים, משתמשים בסולםי חיכוך אנטרופיים - מושג שנצפה בעכברים צדדיים - כדי ליצור נטייה קדימה.

מדיה גרונית כמו חול וקרקע מציגה אתגרים ייחודיים.מחקר על מכסה דגים החול, אשר "שרטוטים" דרך חול יבש, הובילה רובוטים עם ציפויים נמוכים וגלי גוף סינוסאידים שמפרקים את המדיום שמסביב. מכונות כאלה יכולות יום אחד לסייע בהנחת כבל תת קרקעית, מפצה אדמה פלנטרית, או נטיות קרקע חקלאית.

מערכות אוויריות ואוויריות: טיסה ושחייה

הרובוטיקה האווירית הושפעה מאוד מעוף הציפור וטיסת חרקים. מזל"טים קבועים נהנים מלימוד אלבטרוס דינמיים דינמיים מרחפים על גלי האוקיינוס כדי להרחיב את טווח. Ornithopters - רובוטים שעף על ידי כנפיים מתפתלות - מחלישים את האווירודינמיקה הבלתי יציבה של חרקים מרחפים, תוך שימוש בחליפותות מתקדמות כדי להפיק את המרב ונווטים ונוכלים הם יכולים לרחף בדוגמאות, וגלוחים, עם סוללות, ועלולים להיות מתוחכמות, עם נוקשות, עם נוקשות, והופכים, עם נוקשות, וגלוחים, עם , וגלוחים, עם רטיחים, והופכים אותם בדוגמאות, עם רטיחים, והופכים אותם בדוגמאות, עם סוללות מתוחכמות, עם רטיחים, עם רטיחים, ונופים, עם רטיחים, עם נוקשות, וגלומים פוטנציאליים, עם נוקשות, עם רטיחים, עם נוקשות, עם רטיחים, עם רטיחים, עם רטיחים, עם נוקשות, עם נוקשות, עם רטיחים, עם ורודינמיקה של סוללות מתוחכמות רטיחים, והופכים אותם בדוגמאות מתוחכמות, וגלו

מטוסים רב-רוטור משלבים גם תכונות בהשראת ביולוגית. כנפיים ממורפינג שמשנות סומבר בתגובה לרוחות רוח מחקות יכולת של הציפור להתאים את צורת הכנפיים.רובוטים אוויריים עם מסגרות גמישות יכולים להתנגש עם מכשולים ולהמשיך לטוס, בהשראת חוסן חרקים לאחר השפעה.

מתחת למים, רובוטים בהשראת ביולוגית מנצלים את הדינמיקה הנוזלית המאפשרת טונה להפלגה ביעילות ודיג'לי לנסחף עם אנרגיה מינימלית.רובוטין מ-MIT משתמש זנב גמיש ופעולת כפייה מבוססת כבל כדי להשיג נטייה דמוית דגים, שהיא יעילה הרבה יותר מאשר דחף מדחפים מתחת למים במהירויות נמוכות. Jellyturbed Robots, המופעלת על ידי פועלי אלקטרו-סגולים, יכול להפיץ מים מפוסקים מפוסקים בצורה מדויקת, כדי להזיז אותם אל תוך כדי לנפיחות מתאימה של תאים מלוחמיים.

Sensing and Perception: Learning from Nature's Transducers

מערכת mechatronic היא רק מסוגלת כמו משוב חושי שלה.חיישנים ביולוגיים לעתים קרובות מחוץ לצורות מלאכותיות ברגישות, טווח דינמי ויעילות אנרגיה. על ידי לימוד מערכות אלה, מהנדסים מפתחים טרנסדוקטורים חדשים הדוחקים את הגבולות של התפיסה הרובוטית.

חזון וזרימה אופטית

עיניים מורכבות חרקים הן רזולוציה נמוכה, אך רגישות יוצאת דופן לתנועה ולהתרחק באמצעות זרימה אופטית - התנועה לכאורה של אובייקטים ברחבי הרשתית כמו המשקיפים נעים.כלי רכב מיקרו-אוויר משתמשים בצ'יפס ראייה קל משקל אשר compute אופטית זרימה כדי למנוע מכשולים ולשמור על גובה ללא כבד LID.TheFLT:0Ceye stereo-אופטיקה זרימה לאחורFLT:1, מודל על ניווט פנימי, מאפשר מעקבים של 10.

קטיילר ו-Proprioceptive Sensing

ה-Colletantip האנושי יכול להבחין בין מרקמים בסדר כמו כמה מיקרומטרים.B-inspired tactile חיישנים, כגון מערכת גל הראייה מ-MIT, להשתמש בג'לים אלסטומריים ובנוונים משובצים כדי ללכוד את הטופוגרפיה התלת-פעמית 3D על פני מגע.חיישנים אלה נותנים לתופסים רובוטיים רובוטיים את היכולת להתמודד עם אובייקטים עדינים ללא ידע קודם - קריטי עבור רובוטים כירורגיים ולטפל בזיהומים מתחת למים.

רגיש ורגישים

חרקים עוקבים אחר צנרת pheromone לאתר הזדווגים; רובוטים מעקב ריח משלבים חיישני גז מתכת-חמצני למחצה עם אלגוריתמים המבוססים על התנהגות מטאטאת מוטה.מכונות כאלה פרוסות לאתר דליפות גז או לזהות מקורות של פליטות תעשייתיות בסביבה מסוכנת.מדפי חישה אקוסטית שואבים על פינוי עטלפים ודולפינים מערכות פולטות דונמיות ופרשים פולסים למולקולות חמצן, כאשר הם מסוכנים, או ממולקולות, הם נמצאים תחת סביבת קרח לא-חמצני, או מרעועת, כאשר הם חסרי תועלת לחלוטין, או מרעופתים, או מרעומים, כאשר הם מתחומים, נמצאים תחת כלי רכב מרעומים חסרי תועלת לחלוטין, נמצאים תחת מטושטשים, הם מתחועת, כאשר הם מתחמי קרח, או מסטיקהמים, כאשר הם מתחמי קרח, הם מתחמי קרח, כאשר הם מתחמיים, נמצאים במרחק של כלי רכב מסוכנים, הנמצאים, הנמצאים, או מרעבונים חסרי תועלתניים, נמצאים במרחק של כלי רכב מסוכנים, הנמצאים, הנמצאים, הנמצאים, נמצאים במרחק של כלי רכב מסוכנים, כאשר הם מתחמי קרח, הנמצאים חסרי תועלת לחלוטין, הנמצאים חסרי תועלת לחלוטין, כאשר הם מתחמי קרח

אדריכלות שליטה ו-Bio-Inspired AI

פיראטיות ביולוגית מרחיבה את תוכנת הבקרה שהופכת את המערכות mechatronic אינטליגנטית.אסטרטגיות הטבע ללמידה, זיכרון וקבלת החלטות מתורגמות לאלגוריתמים הפועלים על מיקרו-מעבדים משובצים.

מרכזי דפוס גנרטורים ובקרת רפלקס

תנועות קצביות רבות – הליכה, שחייה, נשימה – נשלטות על ידי גנרטורים מרכזיים (CPGs), מעגלים עצביים המייצרים פלטים אווסצילטוריים ללא משוב חושי.רוביסטים ליישם CPGs כמו נוודים שאינם לינאריים על מיקרו-בקרים כדי ליצור תבניות של משיכה יציבה עבור Hexapods ו-Niטים נחשים.על ידי שינוי פרמטרים מעטים, הרובוט יכול לעבור ממתח לנטרקפוחיות (אפילו כדי לנטרול) כדי לנטרול מחדש את הפחתת תאים פגומים (או-ג') עם Cplaced) ו-GPSAcc-GPSAcc-GPSAcc-GPSAcc-Ricoping) הוא ממשיך, אפילו PG-Ricial (מכשולטיביים (מפוסלורד, אפילו PG-Ricial) עם PG-Ricial) עם PG-Ricial (מפרק את דפוסי PG-Ricial) עם ביצועים ו-Ricial (מפרק מחדש של תפקודים (מכשולציית תאים פגומים (מכשול) עם ביצועים ו-Ricial) ו-Ricial) הוא ממשיך PG-Ricem to מנת

Reinforcement Learning and Evolutionary Algorithms

בעלי חיים לומדים על ידי ניסוי וטעייה; רובוטים יכולים לעשות את אותו הדבר באמצעות למידה חיזוק (RL) ב-Lens Roboticss, סוכני RL לומדים לתאם תנועות גפיים ישירות מסימולציות פיזיות, לעתים קרובות החוצה באמצעות הולכי יד מותאמים לבקרים.המדיניות הזו ניתן להעביר לחומרה אמיתית באמצעות טכניקות סימול-to-real. Evolutionary. אלגוריתמים, בהשראת בחירתורטינולוגים רובוטיים ושליטה בו זמנית ב- "מכונה מתקדמת" לאחר מכן באמצעות שיטות בקרה מתקדמות של תאים, לאחר מכן, שנוצרו באמצעות אורגניזמים מרכזיים, שנוצרו באמצעות סימולציה, אשר נוצרו באמצעות סימולציה של 3Dga-Dga-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-Digital-to-Digital-Digital

מחשוב עצבי ו Spiking Neural Networks

רשתות עצביות מסורתיות המתגלגלות על ארכיטקטורות פון נוימן הן שבבים נוירומורפיים כמו Loihi של אינטל או IBM של צפון אמיתי לחקות את רשתות עצביות המתפתלות של המוח, שבו מידע מקודד בתזמון של ספייק מתח. שבבים אלה מעבדים נתונים חושיים עם צריכת חשמל נמוכה באופן דרמטי, מה שהופך אותם אידיאלי עבור רחפנים ביו-מאומנים של סוללות ודימום תת-ימי יכול להגיב באופן הדוק למכשולים של מומנטום.

חומרים ועיסוי רך: כאשר רובוטים הופכים לשותפים

השינוי מקישורים נוקשים למבנים רכים ומתואמים היה התפתחות מוגדרת ב ⁇ ביו-שעור השראה רובוטים רכים - שהועברו מ- elastomers, הידרוגלס, וסגסוגת שלמות צורה - יכול לפענוח באופן רציף, המציע בטיחות טבועה סביב בני אדם והסתגלות לאובייקטים של צורה לא ידועה.

הזרוע של אוטופוס היא השראה ראשונית: היא שרירית, חסרת עצמות, ומסוגלת לדרגות אינסופיות של מדרגה ללא הפסקה, מעוות, ומיזוג. מהנדסים שילשו זאת עם מנגנונים סיליקון המבוססים על pneumatic אשר מתרחבים בתאי כאשר לחץ, מה שגורם לזרוע להתמקומם או סביב חפצים כאלה יכול להרים בעדינות ביצה גולמית, פתח פתוח או מפוזרב, או פשט, או פשט, או פשטות, או פשטות, או פשטות, יכול להיות מסוגלות לחלוטין, אם כי הוא יכול להיות מסוגל להזיזומים לחלוטין, אם רק פשטות, או פשטות, אם כן, או פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטות, או פשטות, או פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי פשטו על ידי

חדשנות חומרית גם מאפשרת נוקשות עצמית והסתגלות. הידרוג'ל מורכבת בהשראת מלפפונים ים יכול לעבור בין מצבים רכים ונוקשות בתוך שניות תחת גירויים חשמליים או תרמיים. תכונה זו מאפשרת רובוט כירורגי להיות תואמים במהלך ניווט באמצעות רקמת עדינה ולאחר מכן נוקשה לבצע חתכים מדויקים או להחזיק חומרים הניתנים לקיום.

יישומים אמיתיים ברחבי תעשיות

רובוטים בהשראת ביולוגית נודדים ממעבדות מחקר ועד פריסות מסחריות ושדה.יכולות הייחודיות שלהם הופכות אותם מתאימים למשימות שמערערים על אוטומציה מסורתית.

תגובה לאסון וחיפוש; הצלה

לאחר רעידת אדמה, היכולת לנווט דרך מבנים התמוטטים היא רבת ערך.רובוטים מעוררי השראה כמו CRAM (רובוט מדכא עם מנגנונים מבוטחים) יכול לדחוסים קטנים יותר ממחצית גובה הגוף שלהם ולהמשיך לנוע, הודות לגלויה exoskeletal הלוחות.רובוטים אלה לשאת מצלמות, מיקרופוןs, ו- CO2 חיישנים כדי לאתר את גודלם הקטן והנמוך, מאפשרים לצוותי הצלה כדי ליצור עשרות חיישנים פגומים, באמצעות הריסות, לאחר שבתוך תאי חום, לאחר שמפוצצים.

בריאות וסיוע רובוטיקה

האסתטיקה עוצבה מחדש על ידי עיצוב בהשראת ביולוגית.ידיים ביוניקה כגון FLT:0 (Otobock BebionicveFLT:1) שימוש תחת קישורים מגובשים המחקים את המבנה הנוטה של היד האנושית, באופן אוטומטי להתאים את צורת האחיזה של המשתמשים באלגוריתם של בקרה עצבית-מוח בשילוב עם שליטה עצבית-אוצירית המאפשרת למשתמשים לפעול באופן אינטואיטיבי, כמו חיישנים של מרכז המעקב ו-הת-המי-המת-המת-המת-החליפך-תרגול האנושי.

מיקרורובוטים לניתוח לוקחים רמזים מדגל חיידקי ומניעת זרע. שחיינים מגנטיים הליאליים, רק כמה מ"מ ארוכים, ניתן להדריך דרך ההומור העז של העין כדי לספק סמים לרשתה או באמצעות כלי דם כדי למנוע קרישי חסם.המניעה שלהם, שמקורם בשדות מגנטיים רוטטים, משקף את תנועת הכפופים של LTF:0E, אשר דורשת כיום טיפולים יעילים.

חקלאות ו ניטור סביבתי

חקלאות מוקדמת היתרונות של בוטים נחילים לפקח על בריאות היבול, לזהות מזיקים, וליישם טיפולים עם דיוק סיבינט. רחפנים קטנים מתודפים לאחר דרקונים מרחפים מעל שורות צמחים, באמצעות מצלמות היפר-ספקטרום כדי לזהות סימנים מוקדמים של מחלות. דבורים רובוטיות, כמו רובוביט מאוניברסיטת הרווארד, יכול יום אחד להשלים סקרנים טבעיים בחממה או גידולי ערך גבוהים, אם כי מוסרי ואקולוגיה נשארות תחת קרינת דגים בודדת, כמו שלפוחית דם בודדת, כי הם יכולים להפעיל מדגלים בודדים, כגון מדבקה, כגון מדבקה, כגון מדבקה, 000, 000, 000, כי הם יכולים להשתמש בשרירים, כי הם יכולים להשתמש בשרירים מופעלים, כי הם יכולים להשתמש בשרירים מופעלים, כי הם יכולים להשתמש בשרירים בודדים, כי הם יכולים אחד, כי הם יכולים להשתמש בשרירים בודדים, כי הם יכולים יום אחד, כי הם יכולים להשתמש בשרירים טבעיים של מינרלים, כי הם יכולים להשתמש בשרירים מופעלים, כי הם יכולים להשתמש בשרירים מופעלים, כי הם יכולים להשתמש בשרירים מופעלים, כי הם יכולים להשתמש בשרירים מופעלים, כי הם יכולים להשתמש בשרירים מופעלים, כי הם יכולים להשתמש בשרירים טבעיים של חומר ניקוי מים ניידים, כי הם יכולים אחד, כי הם יכולים אחד

אוטומציה תעשייתית ולוגיסטיקה

גורמים רואים שינוי מרובוטים הכלובים כדי לשתף פעולה, עוזרי ביו-שעונים. גריפרנים המבוססים על gecko adhesion להשתמש במבנים דמויי מיקרו-שטח כדי לאסוף לוחות זכוכית חלקה ללא כוסות או שאריות, טיפול במסכים תצוגה בייצור אלקטרוניקה. Agile ממנימול נייד עם כלבו בהשראת כלבים כדי להביא חלקים מדפים ולספק אותם לתחנות איסוף, למידה דרך נתיבים של אינטגרציה באופן דרסטי.

שמירה על אתגרים טכניים

למרות התקדמות עצומה, הרובוטיקה בהשראת ביולוגית מתמודדת עם מכשולים מתמידים המגדירים אימוץ נרחב.

• (FLT:0) המורכבות של עיצוב וייצור:FreaLT:1 מבנים ביולוגיים לעתים קרובות משלבים עשרות חומרים עם תכונות שונות מרחבית - עמוד, רצועה, שרירים, ועור. הדפסה תלת-ממדית רב-חומרית מתקדמת, אך יצירת מעבר חלק מאזורים קשיחים לגיממים גמישים באם רובוט נשאר קשה ויקר.
• יעילות אנרגטית ואספקת חשמל:0; אספקת חשמל: FIRLT:1 [A] חומוס צורכת ננקטאר כמעט ברציפות; סוללות רובוטיות של נשימה מלאכותית נמשכות רק דקות ספורות. ân-power-density Actuators ואבטחת אנרגיה הם עדיין הרחק מאחורי חילוף החומרים של השריר האלחוטי.
• (FLT:0) רגישות ועוצמה רעש: קיד 1 (אנ') אפילו המדינה- of-the-art tactile ו חיישני זרימה מרמת לאורך זמן, רגישים להפרעה אלקטרומגנטית, ולא יכול להתאים את הפלסטיות המחלחלות העצמי של העור הביולוגי או המסנן ההסתגלות של cochlea. inבוץdy מים, קו של דגים רובוטיים מאוחר יותר עשוי להיות מלוטש על ידי אותות עצביים משמעותיים, בעוד שמרכיבים עצביים של דגים.
• (FLT:0) גבולות חישוביים ולמידה בזמן אמת: אלגוריתמים רבים בעלי השראה ביולוגית דורשים חישוב משמעותי שקשה להטמיע רובוט קטן ללא שילוב חיי סוללה.חומרה נוירומורפית מראה הבטחה, אך סביבות פיתוח וספריות תוכנה בוגרת עדיין ננומטר.
• (FLT:0)Standardization and Scaleability:FreaLT:1) שלא כמו רובוטים תעשייתיים מסורתיים עם פרוטוקולי תקשורת מבוססים ותקני בטיחות, רובוטים בהשראת ביו-שרוב הם אב-טיפוס מחקר אחד-off.מסחריזציה דורשת בדיקות אמינות, ניתוח מצב כישלונ, אישור רגולטורי, במיוחד עבור יישומים רפואיים ואוויריים.

שיקולים אתיים ואסטרטולוגיים

בעוד שרובוטים בעלי השראה ביולוגית הופכים להיות יותר מסוגלים, שאלות אתיות מגיעות לחוד החנית.הפריסה של רובוטים נחילים אוטונומיים מעלה חששות לגבי פרטיות, אחריות ושימוש לרעה בתרחישים מעקב או סכסוכים.ממניקים רובוטיים, בעוד שלהבטיח את ההשפעה שלהם על מערכות אקולוגיות טבעיות - האם הם עלולים לפסול את הרובוטים הפראולוגים הפראטיביים או להפריע לגורמי ה-הדוגמנות של הצמח?

כיוונים עתידיים: שקיפות של משמעת

במבט קדימה, ההתכנסות של הרובוטיקה המופנית ביולוגית עם אינטליגנציה מלאכותית, חומרים מדע וביולוגיה עצמה טשטשת את הקו בין מכונות חיים ולא חיות.

רובוטים חיים ביו-היברידיים משלבים רקמות ביולוגיות – כגון תאי שריר תרבותיים או תבניות דקות – עם פיגומים סינתטיים. חוקרים מאוניברסיטת אילינוי בנו שחיינים זעירים המופעלים על ידי תאי שריר הלב, אשר מתכווץ בתגובה לגירויים חשמליים.מכונות אלה הן ביו-degradable וניתן לחוש ⁇ s כימיות. בעוד רחוק מהיישום מעשי, הם מאתגרים את שלנו מה הוא מהווה רובוט ופתוח למעקב אחר פסולת אלקטרונית ללא פסולת.

רובוטים רכים בהשראת צמחים, או "שתלים", מחקים את הצמיחה השורש על ידי הרחבת טיפים לייצור תוספים פולימרים כי פולימרים חומרים כפי שהם לדחוף דרך אדמה.זה מאפשר חישה תת-קרקעית ללא חפירות, פוטנציאל מהפכה של השקיה מדויקת וניתוח הקרקע. פטריות רשתות מיסליום נלמדות גם כמעגל מחשוב אורגני שיכול יום אחד לשלוט בתגובת הרובוט לחומרים מזינים ולחות.

בינתיים, הרובוטיקה האבולוציונית תייצר מכונות שלא רק ילמדו בחיים אלא גם יעברו תכונות מוצלחות לאורך דורות של עיצוב.אלגוריתמים עיצוביים יצרניים, המופעלים על ידי מחשוב ענן, יכולים להעריך מיליוני אבטיפוס וירטואליים, בחירת יעילות אנרגיה, יכולת עומס תשלום, או משא ומתן, ואז לייצר קבצי CAD מוכנים לייצור תוספים.תהליך זה condens eons of ניסויים ביולוגיים-and-טרור לתוך ימים, תשואות של מתודולוגיות אנושיות לא היו יכולות להרות.

השילוב של רובוטים בהשראת ביו-שינג עם האינטרנט של הדברים (IoT) ומחשוב ענן מרחיב עוד יותר את הגעתם. צי של רובוטים מעוררי השראה של חיפוש ו---reescue יכול לשתף מפות בזמן אמת באמצעות רשתות מרש, בעוד השרתים המרכזיים מעומס כבד לניתוח הקרקע.זה תואם את העיקרון המלצרי של מיזוג מכני, אלקטרוני ותוכנות תת-מערכת לתוך סקאלה משותפת - שלם של סוכנים חמושים כדי לשתף פעולה.

בסופו של דבר, רובוטים בעלי השראה ביולוגית יהפכו לשותפים בכל מקום בחברה האנושית – לא להחליף בני אדם, אלא מבצעים משימות שבהן הפתרונות של הביולוגיה פשוט מעולים.הם יטפסו על להבים טורבינות רוח כדי לבדוק סדקים, לסננים מיקרופלסטיקים מאוקיינוסים באמצעות מבנים בהשראת גלימות מאנה, ונווטים את הגוף האנושי כנושאי סמים ממוקדים.

(ב) [ה]] ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]] ו[[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]] [[1924]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]] [[[[[[[[1924]]