El nuevo campo de la robótica biohíbrida implica el uso de tejido vivo dentro de los robots, en lugar de solo metal y plástico. El músculo es un componente clave potencial de tales robots, que proporciona la fuerza impulsora para el movimiento y la función. Sin embargo, en los esfuerzos por integrar la vidamúsculo en estas máquinas, ha habido problemas con la fuerza que estos músculos pueden ejercer y la cantidad de tiempo antes de que comiencen a encogerse y perder su función.
Ahora, en un estudio reportado en la revista Ciencia Robótica , los investigadores del Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio han superado estos problemas mediante el desarrollo de un nuevo método que progresa desde las células precursoras musculares individuales hasta las hojas llenas de células musculares y luego a los tejidos del músculo esquelético que funcionan completamente.músculos en un robot biohíbrido como pares antagónicos que imitan a los del cuerpo para lograr un notable movimiento del robot y una función muscular continua durante más de una semana.
El equipo construyó primero un esqueleto de robot en el que instalar el par de músculos funcionales. Esto incluía una articulación giratoria, anclajes donde los músculos podían unirse y electrodos para proporcionar el estímulo para inducir la contracción muscular. Para la parte muscular vivarobot, en lugar de extraer y usar un músculo que se había formado completamente en el cuerpo, el equipo construyó uno desde cero. Para esto, usaron láminas de hidrogel que contenían células precursoras musculares llamadas mioblastos, agujeros para unir estas láminas a los anclajes del esqueleto del robot, yrayas para alentar a las fibras musculares a formarse alineadas.
"Una vez que construimos los músculos, los usamos con éxito como pares antagónicos en el robot, con uno contrayéndose y el otro expandiéndose, al igual que en el cuerpo", dice el autor correspondiente del estudio, Shoji Takeuchi. "El hecho de que estaban ejerciendofuerzas opuestas entre sí los detuvieron encogiéndose y deteriorándose, como en estudios previos ".
El equipo también probó los robots en diferentes aplicaciones, incluyendo levantar y colocar un anillo, y hacer que dos robots trabajen al unísono para levantar un marco cuadrado. Los resultados mostraron que los robots podían realizar bien estas tareas, con activaciónde los músculos que conducen a la flexión de una protuberancia similar a un dedo en el extremo del robot alrededor de 90 °.
"Nuestros hallazgos muestran que, utilizando esta disposición antagónica de los músculos, estos robots pueden imitar las acciones de un dedo humano", dice la autora principal Yuya Morimoto. "Si podemos combinar más de estos músculos en un solo dispositivo, deberíamos sercapaz de reproducir la compleja interacción muscular que permite que funcionen las manos, los brazos y otras partes del cuerpo ".
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Materiales proporcionados por Instituto de Ciencias Industriales, Universidad de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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