אוספים

מדענים מהנדסים רובוטים חלקיקים ראשונים המדמים תאים

מדענים מהנדסים רובוטים חלקיקים ראשונים המדמים תאים

חוקרים ממכון ההנדסה קולומביה ומעבדת MIT מדעי המחשב והבינה המלאכותית (CSAIL) תכננו לראשונה נחיל רובוטי חלקיקים עם רכיבים בודדים הפועלים בכללותם. סוג הרובוט החדש לא נראה עד כה.

ראו גם: רובוטים אקוורביים שמטוס חיקוי של חיקוי עשוי להיות העתיד של מל"טים

גריי גו

"אתה יכול לחשוב על הרובוט החדש שלנו כעל" גריי גו "הפתגם," אמר הוד ליפסון, פרופסור להנדסת מכונות בקולומביה הנדסה.

"לרובוט שלנו אין נקודת כשל אחת וללא שליטה ריכוזית. הוא עדיין פרימיטיבי למדי, אך כעת אנו יודעים שפרדיגמת הרובוט הבסיסית הזו אפשרית. אנו חושבים שהיא עשויה אפילו להסביר כיצד קבוצות תאים יכולות לנוע יחד, למרות שתאים בודדים. לא יכול."

למרות שמדענים בונים רובוטים אוטונומיים במשך שנים, אלה מורכבים בעיקר ממכשירים לא ביולוגיים שלא יכולים לגדול או לרפא. כעת, לרובוטים המדרגיים החדשים של קולומביה הנדסה / MIT יש יכולת ייחודית להמשיך ולתפקד גם כאשר חלקים בודדים אינם מצליחים לעשות זאת.

"ניסינו לחשוב מחדש באופן בסיסי על הגישה שלנו לרובוטיקה, לגלות אם יש דרך לייצר רובוטים אחרת", אמר ליפסון המנהל את המעבדה Creative Machines.

"לא רק לגרום לרובוט להיראות כמו יצור ביולוגי אלא בעצם לבנות אותו כמו מערכת ביולוגית, כדי ליצור משהו עצום במורכבותו וביכולותיו אך מורכב מחלקים פשוטים ביסודם."

החוקרים יצרו את נחילם באמצעות חלקיקים זהים רבים. רכיבים עיקריים אלה יכולים לבצע תנועה פשוטה כמו התרחבות וכיווץ. אך יחד הם הופכים לישות שלמה שיכולה להמשיך לתפקד גם אם חלקים בה נפגעים.

שילוב תאים

"כל היצורים בטבע עשויים תאים שמשלבים בדרכים שונות ליצירת אורגניזמים. בפיתוח רובוטים של חלקיקים, השאלה שאנו שואלים היא, האם יכולים להיות לנו תאים רובוטיים שניתן להרכיב אותם בדרכים שונות כדי ליצור רובוטים שונים? הרובוט יכול להיות הצורה הטובה ביותר הנדרשת במשימה - נחש לזחול דרך מנהרה או מכונה שלוש ידיים לרצפת מפעל. אנחנו אפילו יכולים לתת לרובוטים החלקיקים האלה את היכולת לייצר את עצמם. נניח, למשל, שרובוט צריך מברג מהשולחן - המברג רחוק מכדי להגיע אליו. מה אם הרובוט יוכל לדשדש את תאיו כדי לגדל זרוע ארוכה במיוחד? ככל שמטרותיו משתנות, גם גופו יכול להשתנות ", אמרה מנהלת CSAIL, דניאלה רוס.

החוקרים הדגימו עוד את תנועות הרובוטים בסימולציות. בעזרת מאות ואלפי חלקיקים הם בדקו הימנעות ממכשולים והובלת עצמים. הם גילו שרובוטיקת החלקיקים שלהם הצליחה לשרוד גם הפרעות רועשות וגם כישלון של חלק מהמרכיבים האישיים שלהם.

"גילינו שרובוטי החלקיקים שלנו שמרו על כמחצית ממהירותם התפקודית המלאה גם כאשר 20 אחוזים מהחלקיקים מתים", אמרה ריצ'ה בטרה, מחברת העיתון הראשונה והדוקטורט של ליפסון. סטודנט שהוביל את לימודי הסימולציה.

המחקר פורסם היום בטֶבַע.


צפו בסרטון: Introducing Spot previously SpotMini (אוֹקְטוֹבֶּר 2021).