Наши мышцы – это природные приводы. Именно сухожильная ткань генерирует силы, приводящие наши тела в движение. В последние годы инженеры используют настоящую мышечную ткань для приведения в действие «биогибридных роботов», созданных как из живой ткани, так и из синтетических компонентов. Сочетая выращенные в лаборатории мышцы с синтетическими скелетами, исследователи создают целый ряд гусеничных, шагающих, пловцов и захватных устройств, приводимых в движение мускулами. Однако в большинстве случаев эти конструкции ограничены в объёме движений и мощности. Теперь инженеры Массачусетского технологического института стремятся наделить биоботов способностью поднимать грузы с помощью искусственных сухожилий. В исследовании, опубликованном в журнале Advanced Science, учёные разработали искусственные сухожилия из прочного и гибкого гидрогеля. Они прикрепили эти похожие на резинку сухожилия к концам небольшого фрагмента выращенной в лаборатории мышцы, образовав «мышечно-сухожильный блок». Затем они соединили концы каждого искусственного сухожилия с пальцами роботизированного захвата. При стимуляции центральной мышцы сухожилия стягивали пальцы захвата. Робот сжимал пальцы в три раза быстрее и с 30-кратным увеличением силы по сравнению с той же конструкцией без соединительных сухожилий. Исследователи предполагают, что новый мышечно-сухожильный блок может быть адаптирован к широкому спектру конструкций биогибридных роботов, подобно универсальному инженерному элементу. «Мы используем искусственные сухожилия в качестве сменных соединителей между мышечными приводами и роботизированными скелетами», — говорит ведущий автор Риту Раман, доцент кафедры машиностроения Массачусетского технологического института. «Такая модульность может упростить разработку широкого спектра робототехнических приложений — от микрохирургических инструментов до адаптивных автономных исследовательских машин». Соавторами исследования из Массачусетского технологического института являются аспиранты Николас Кастро, Махира Бава, Бастьен Аймон, Соника Кохли и Энджел Бу; студентка Анника Маршнер; постдок Рональд Хайссер; выпускницы Сара Дж. Ву (выпуск 2019 г., магистр наук (выпуск 2021 г.), доктор философии (выпуск 2024 г.) и Лора Росадо (выпуск 2022 г., магистр наук (выпуск 2025 г.); а также профессора мехатроники Мартин Калпеппер и Сюаньхэ Чжао. Рост мышц Раман и её коллеги из Массачусетского технологического института находятся на переднем крае биогибридной робототехники , относительно нового направления, возникшего в последнее десятилетие. Они специализируются на сочетании синтетических структурных роботизированных деталей с живой мышечной тканью в качестве естественных актуаторов. «Большинство приводов, с которыми обычно работают инженеры, очень сложно сделать маленькими», — говорит Раман. «После определённого размера базовые физические законы перестают работать. Преимущество мышц в том, что каждая клетка — это независимый привод, который генерирует силу и обеспечивает движение. Так что, в принципе, можно создавать роботов действительно маленького размера». Мышечные приводы обладают и другими преимуществами, которые команда Рамана уже продемонстрировала: ткань может укрепляться по мере тренировки и естественным образом восстанавливаться при травмах. По этим причинам Раман и другие предполагают, что мускулистых дроидов когда-нибудь можно будет отправлять исследовать места, слишком удалённые или опасные для человека. Такие мускулистые роботы смогут накапливать силы для непредвиденных перемещений или самовосстанавливаться, когда помощь недоступна. Биогибридные боты также могут служить небольшими ассистентами хирургов, выполняющими тонкие микропроцедуры внутри тела. Все эти сценарии будущего побуждают Рамана и других искать способы соединения живых мышц с синтетическими скелетами. Существующие на сегодняшний день разработки предполагают выращивание мышечной полосы и прикрепление одного из её концов к синтетическому скелету, подобно тому, как мы наматываем резинку на два столбика. Когда мышца сокращается, она может стягивать части скелета вместе, создавая желаемое движение. Но, по словам Рамана, этот метод приводит к значительному истощению мышечной массы, которая используется для прикрепления ткани к скелету, а не для его движения. И это соединение не всегда надёжно. Мышцы довольно мягкие по сравнению со скелетными структурами, и эта разница может привести к их разрыву или отслоению. Более того, зачастую работа выполняется только за счёт сокращений центральной части мышцы — объём которых относительно невелик и создаёт небольшое усилие. «Мы думали, как перестать тратить мышечный материал, сделать его более модульным, чтобы он мог прикрепляться к чему угодно, и работать эффективнее?» — говорит Раман. «Организм придумал решение, которое заключается в создании сухожилий, которые по жёсткости находятся на среднем уровне между мышцами и костями, что позволяет преодолеть это механическое несоответствие между мягкими мышцами и жёстким скелетом. Они подобны тонким тросам, которые эффективно обвивают суставы». «Умное подключение» В своей новой работе Раман и её коллеги разработали искусственные сухожилия для соединения натуральной мышечной ткани с синтетическим скелетом захвата. В качестве материала они выбрали гидрогель — мягкий, но прочный полимерный гель. Раман получила образцы гидрогеля от своего коллеги и соавтора Сюаньхэ Чжао, пионера в разработке гидрогелей в Массачусетском технологическом институте. Группа Чжао разработала рецепты гидрогелей различной прочности и эластичности, способных прилипать к различным поверхностям, включая синтетические и биологические материалы. Чтобы определить, насколько прочными и эластичными должны быть искусственные сухожилия для работы в конструкции захвата, команда Рамана сначала смоделировала конструкцию как простую систему из трёх типов пружин, каждая из которых представляет центральную мышцу, два соединительных сухожилия и скелет захвата. Они задали мышце и скелету определённую жёсткость, которая была известна ранее, и использовали её для расчёта жёсткости соединительных сухожилий, необходимой для перемещения захвата на желаемую величину. На основе этого моделирования команда разработала рецепт гидрогеля определённой жёсткости. После получения геля исследователи аккуратно вытравили из него тонкие кабели, чтобы сформировать искусственные сухожилия. Они прикрепили два сухожилия к каждому концу небольшого образца мышечной ткани , выращенной с использованием стандартных лабораторных методов. Затем они обернули каждое сухожилие вокруг небольшого штифта на конце каждого пальца роботизированного захвата – каркасной конструкции, разработанной профессором механики Мартином Калпеппером, экспертом в области проектирования и создания прецизионных машин. Когда учёные стимулировали сокращение мышцы, сухожилия, в свою очередь, натягивали захват, сводя пальцы. В ходе многочисленных экспериментов исследователи обнаружили, что мышечно-сухожильный захват работал в три раза быстрее и создавал в 30 раз б...
Сообщает android-robot.com
Поделиться новостью:
Топ новости часа
Топ новости часа- Соцсеть «ВКонтакте» запустила групповые видеозвонки...
- Компания Apple зарегистрировала 9 новых моделей iPhone...
- В первой половине 2025 года Контактный центр Azercell принял более 2,5 миллиона обращений...
- Почему стоит выбрать интернет-магазин косметики Romanovamakeup?...
- Можно ли использовать домашний адрес как юридический?...
- Официальный визит президента ОАЭ Мухаммеда Аль Нахайяна в Россию завершен...
10:56, 18 Янв Соцфонд назначил дополнительную пенсию ветеранам блокадного Ленинграда Социальный фонд России назначил дополнительную пенсию более чем тысяче ветеранов, имеющих знак «Житель блокадного Ленинграда», сообщили в пресс-службе ведомства. Социальный фонд России назначил дополнительную пенсию более чем тысяче ветеранов, имеющ...
03:56, 29 Янв Искусственные острова Китая: как они строятся и зачем нужны Зачем Китаю искусственные острова и как их строят. Источник изображения: www.scmp.com Ещё 10-13 лет назад многие участки Южно-Китайского моря представляли собой крошечные рифы, которые исчезали под водой во время прилива. Сегодня на их месте — полно...
17:13, 19 Янв Правильный выбор днища колодца — это важный этап строительства, который нельзя игнорировать При строительстве инженерных сооружений, связанных с водоснабжением, канализацией или дренажными системами, особое внимание уделяется каждому конструктивному элементу. Колодцы используются в частном и промышленном строительстве, на коммунальных сетя...
00:56, 07 Сен Учёные обнаружили, что искусственные подсластители ускоряют старение мозга В рамках нового исследования, опубликованного в журнале Neurology, специалисты изучили рацион питания более 12 700 взрослых в Бразилии. Оказалось, что у тех, кто потреблял больше всего низкокалорийных или бескалорийных подсластителей, в течение вось...
17:56, 19 Апр Искусственные нейроны впервые заставили клетки мозга отвечать на электронные сигналы Печатаемые нейроны на графене и дисульфиде молибдена активировали клетки мозга мышей и приблизили интерфейсы «мозг–машина» к прямому взаимодействию с тканьюИнженеры из Северо-Западного университета разработали напечатанные искусственные нейроны, кот...
05:56, 15 Мар Новый чип позволяет роботам видеть в 4D, одновременно отслеживая расстояние и скорость Современные системы машинного зрения для роботов и дронов основаны на 3D-датчиках, которые, несмотря на свою мощность, не всегда успевают за быстрыми и непредсказуемыми движениями реального мира. Эти системы часто с трудом мгновенно измеряют скорост...
14:56, 03 Сен В России стартует чемпионат True Tech Champ-2025 по программированию и роботам В России начался прием заявок на федеральный чемпионат по программированию и робототехнике True Tech Champ-2025. Организатором выступает компания МТС Web Services. Соревнование объединит школьников, студентов и действующих специалистов в сфере ИТ. О...
14:56, 11 Мар «Искусственная кожа» на основе графена приближает к роботам тактильные ощущения, схожие с человеческими Роботы становятся все более совершенными в области зрения и передвижения, однако тактильные ощущения остаются одним из их главных недостатков. Теперь исследователи разработали миниатюрный тактильный датчик, который может дать роботам нечто гораздо б...
03:56, 03 Ноя Представлен обновлённый Mitsubishi Delica D:5 — с полным приводом S-AWC Компания Mitsubishi Motors представила обновлённый минивэн Delica D:5: машина получила ряд внешних изменений, а главное техническое новшество — фирменная система управления полным приводом S-AWC (Super All Wheel Control). Фото: BestCarWeb Хотя...
17:56, 21 Авг GAC везет в Россию GS4 с полным приводом. Каким он будет Китайская компания анонсировала скорую премьеру полноприводного GS4: такой кроссовер появится в продаже в России в сентябре, спустя примерно полгода после премьеры переднеприводной модели. AWD-версию предложат с более мощным двигателем, а также с ав...
20:56, 25 Дек Машинное обучение помогает роботам четко видеть в полной темноте с помощью инфракрасного излучения От зон стихийных бедствий до подземных туннелей — роботов все чаще отправляют туда, куда людям небезопасно. Но во многих из этих мест отсутствует естественное или искусственное освещение, что затрудняет эффективную работу роботизированных систем, ко...
06:56, 01 Дек Забежала в Светофор ненадолго, а туда уже завезли искусственные ёлочки: 150 см стоят по 1186 р - пушистые, зеленые, сразу присмотрела себе Прогород Вот так всегда: забежишь в «Светофор» на пять минут, а уйдёшь с целым списком находок. Сезон ещё не начался, а там уже вовсю расставляют искусственные ёлочки. И вот она, красавица, стоит себе, пушистая, зелёная, высотой ровно 150 сантиметро...
23:56, 19 Апр Совершенно новый Kia Seltos анонсирован в Европе — с гибридными системами и полным приводом Seltos станет первым в Европе гибридом Kia с eAWD и функцией V2L, позволяющей питать бытовые приборы от автомобиляKia готовит к выходу в Европе и Великобритании новое поколение Seltos. В Европе кроссовер станет важной новинкой в сегменте компактных ...
15:56, 30 Дек Технологии, позволяющие роботам распознавать намерения человека, могут привести к созданию более безопасных, умных и заслуживающих доверия машин Роботы становятся частью нашей повседневной жизни, от здравоохранения до помощи на дому. Но для того, чтобы люди действительно доверяли им и сотрудничали с ними, роботам нужно больше, чем просто технические навыки — им нужно понимать нас. В этом и з...
16:56, 04 Ноя Audi представила автомобили 2026 модельного года: новые версии Q7 S line и RS Q8, а также A3 с полным приводом quattro Компания Audi представила расширенную линейку машин 2026 модельного года, добавив новые модификации A3, Q7 и Q8. Главные акценты — появление версии RS Q8, расширение серии S line для Q7 и выпуск полноприводной A3 TFSI quattro. Компактная Audi ...
00:56, 01 Мар Политика подрывает силу фунта Влияние на рынок:2Поражение Лейбористов на местных выборах рискует утопить GBPUSD.Замедление инфляции в Токио снижает шансы повышения ставки BoJ.EURUSD удержаться на плаву, оттолкнувшись от своей 50-дневной скользящей средней. Этому помогло, что шан...
16:56, 01 Окт Toyota Alphard отдыхает. В Россию привезли «наземный Airbus» — большой минивэн LEVC L380 от Geely с 544 л.с. и полным приводом за 11,9 млн рублей К крупному столичному дилеру «Авилон Электро» приехала интересная новинка — минивэн LEVC L380. Машина разработана британской компанией London Electric Vehicle Company (LEVC), входящей в Geely. Стоимость составляет 11,9 млн рублей (...
14:56, 31 Окт Венесуэла демонстрирует силу с российскими истребителями В ответ на значительное наращивание военно-морского и воздушного присутствия США в Карибском регионе Венесуэла проводит демонстрацию силы, задействовав свои наиболее мощные боевые системы. Центральным элементом этого ответа стали российские многоцел...
22:56, 27 Авг Представлен совершенно новый Volvo XC70: супергибрид с 462 л.с., полным приводом, 92-дюймовым экраном и запасом хода более 1200 км за 330 тыс. юаней (3,7 млн рублей) Volvo сегодня вечером представила свой новый «роскошный гибридный SUV» XC70. Машина предлагается с единственной силовой установкой — гибридной. В базовой версии (за 300 тыс. юаней — 3,36 млн рублей) машина переднеприводная, в...
15:56, 06 Окт Альтернатива Toyota RAV4 с 2,0-литровым мотором, АКПП Aisin, гарантией и полным приводом, за 2,6 млн рублей. В Казахстане появилась новая версия кроссовера GAC GS4 Max Компания GAC представила на рынке Казахстана новую полноприводную модификацию кроссовера GS4 Max, который находится в одном классе с Toyota RAV4. Модель предлагается в двух версиях стоимостью 18 млн и 19 млн тенге — это около 2,6 и 2,8 млн руб...
15:56, 30 Ноя С 1 декабря для автомобилистов вступит в силу ряд новых правил Первый месяц зимы приготовил водителям пять неприятных сюрпризов. Первый бьёт по карману особенно сильно — утильсбор для скоростных машин станет в разы больше. Добавьте к этому штрафы за летнюю резину, дедлайн по замене прав и транспортному налогу. ...
08:56, 27 Сен МИД: Вступлению ДВЗЯИ в силу мешает обструкционистская позиция США Основная причина, по которой Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ДВЗЯИ) не вступил в силу, заключается в обструкционистской позиции США по отношению к договору, заявил МИД России. На полях недели высокого уровня Генеральной Ассамбл...
16:56, 02 Окт Низкая инфляция в Швейцарии подтвердила силу франка Влияние на рынок:2Потребительские цены в Швейцарии снизились на 0.2% за сентябрь. Годовые темпы роста цен составили 0.2%, сохраняясь на этом уровне последние три месяца и оказавшись несколько ниже средних прогнозов на 0.3%.Снижение обусловлено укреп...
03:56, 03 Ноя Самый главный конкурент Toyota Alphard. Представлен совершенно новый Nissan Elgrand — футуристичный гибридный минивэн с полным приводом и автопилотом ProPILOT 2.0 На выставке Japan Mobility Show 2025 компания Nissan представила долгожданное четвёртое поколение минивэна Elgrand, премьера этой машины стала одним из самых заметных событий форума. Новая модель получила футуристичный дизайн в стилистике Timeless J...
21:56, 07 Авг В России вступили в силу новые ПДД о «мигалках» и детских креслах С 26 июля заработали новые правила дорожного движения, касающиеся порядка действий при приближении транспортных средств с включенными спецсигналами. Постановление опубликовано на федеральном портале проектов нормативно-правовых актов. В нем Минтранс...
13:56, 20 Окт Полиция применила силу к протестующим у мэрии Гюмри в Армении Полиция применила силу против собравшихся у здания мэрии Гюмри, чтобы освободить вход и задержать мэра Вардана Гукасяна. На фоне попытки задержания оппозиционного мэра Гюмри Вардана Гукасяна возле мэрии собрались тысячи жителей, начались столкновени...
06:56, 31 Окт 30 октября в России вступил в силу новый закон о вкладах В частности, начали действовать новые правила для безотзывных вкладов. Их главная особенность в том, что клиент не может забрать деньги до истечения срока, но может продать или передать сертификат другому человеку. Рассказываем, что ещё важно знать....
05:56, 08 Авг Вступил в силу приговор в отношении пензенцев, пойманных на «обналичивании» денег Вступил в силу приговор в отношении пензенцев, пойманных на «обналичивании» денег Ленинский районный суд г. Пензы признал ранее не судимых жителей Пензенской области виновными в осуществлении незаконной банковской деятельности Одного из фигурантов, ...
18:56, 10 Апр ГОСТ на маникюр вступает в силу с 30 апреля. Эксперты предупреждают о росте цен В России с 30 апреля 2026 года начнёт действовать новый национальный стандарт ГОСТ Р 72319–2025 на услуги ногтевого сервиса. Документ заменит прежние общие рекомендации 2018 года детальным техническим регламентом с пошаговыми инструкциями. Эксперты ...
06:56, 02 Апр С 1 апреля в России вступают в силу десятки важных изменений. Что ждёт россиян С 1 апреля 2025 года россиян ждёт целый пакет нововведений: индексация пенсий, ужесточение правил кредитования, автоматические штрафы за отсутствие ОСАГО и изменения в порядке перевода денег. Рассказываем о главных законодательных новшествах, которы...
20:56, 20 Авг Китай планирует захватить Казахстан: План «Шёлковый путь» вступает в силу Эксперты оценили возможность присоединения Казахстана к Китаю. Китай уже давно заинтересован в сотрудничестве с Казахстаном, потому что через эту страну можно провести прямую сухопутную дорогу в Европу, под названием «Шёлковый путь». Эта...
18:56, 31 Янв Германия не намерена бойкотировать ЧМ-2026, заявили в DFB: «Мы верим в объединяющую силу футбола» Немецкий футбольный союз (DFB) выступил с заявлением по поводу призывов к сборной Германии бойкотировать ЧМ-2026 на фоне политики США. «На заседании совета директоров Немецкого футбольного союза (DFB) были изучены недавние общественные дискуссии о в...
08:56, 26 Окт Между пальмами и пледами: направления, где зима теряет силу, а цены — высоту Когда вечера становятся длиннее и промозглее, мысль о перелёте в теплые места перестаёт быть мечтой и превращается в план. В сезоне 2025-2026 борьба за кошелёк путешественника идёт особенно активно: туроператоры и авиакомпании подстраивают тарифы, о...
08:56, 04 Ноя В России утвердили новые правила утильсбора на легковые автомобили. Когда они вступят в силу Правительство окончательно утвердило новые правила расчёта утилизационного сбора на автомобили. Отмены не будет, тарифы не пересмотрят, льгот тоже можно не ждать. Все предложения депутатов, например, сделать послабления для многодетных семей или уча...
23:56, 18 Авг Денег нет, алкоголя тоже не будет: С 5 мая в России вступают в силу ограничения на продажу спиртного Горячительные напитки могут стать не по карману российским гражданам. На протяжении всего мая месяца на территории России вступают в силу новые законы и правила. Так согласно распоряжению российского правительства с 5 мая 2020 года в России вступают...
16:56, 14 Дек Красивое персидское имя для мальчика - в древности оно олицетворяло силу, мужество и решительность. В переводе означает: "победитель" Шедеврум Речь, конечно, о Викторе. Имя, которое звучит как приговор к успеху. Словно с самого рождения ребёнку выдают пьедестал и говорят: «Держи, осталось только забраться». «Победитель» — вот что означает это имя в своём исконном, латинском вариан...
06:56, 08 Мар Деньги любят тишину, но выбирают силу: мировой капитал в панике бросился в знакомое убежище Мировые финансовые рынки вновь вошли в фазу турбулентности, где главным бенефициаром традиционно выступает американская валюта. Индекс DXY, отражающий отношение доллара к корзине основных валют, совершил рывок к максимумам, оправдывая статус главног...
11:56, 05 Янв 200 самых красивых имён для мальчиков: несут в себе мудрость предков и силу - популярны во все времена и у всех народов pxhere.com Выбор имени для сына — задача не из лёгких. Хочется, чтобы оно было и благозвучным, и со смыслом, и не слишком заезженным. Списки из сотен вариантов могут не помочь, а запутать. Но если отбросить сухие перечни и взглянуть на историю, откр...
18:56, 07 Янв Дементьев об одной медали у Канады за три МЧМ: «Уверовали в свою силу – Россия бы их мотивировала. Должна быть щука в пруду, чтобы карась не дремал» Хоккейный агент и эксперт Алексей Дементьев поделился мнением о прошедшем молодежном чемпионате мира-2026 в США и выступлении сборной Канады. Канадцы впервые за три турнира завоевали медаль – бронзу. Все три раза сборная проигрывала Чехии (дважды в ...