Черпая вдохновение в природе, они разработали новый тип мягкого роботизированного захвата, который использует набор тонких щупалец для запутывания и захвата объектов, подобно тому, как медузы собирают оглушенную добычу. Сами по себе отдельные щупальца, или нити, слабы. Но вместе совокупность нитей может захватывать и надежно удерживать тяжелые предметы и предметы странной формы. Захват робота использует простое надувание, чтобы обернуть вокруг предметов, и не требует зондирования, планирования или управления с обратной связью.

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

“С помощью этого исследования мы хотели переосмыслить то, как мы взаимодействуем с объектами”, - сказала Кейтлин Беккер, бывшая аспирантка и аспирант SEAS и первый автор статьи. “Используя естественную податливость мягкой робототехники и усиливая ее гибкой структурой, мы разработали захват, который больше, чем сумма его частей, и стратегию захвата, которая может адаптироваться к ряду сложных объектов с минимальным планированием и восприятием”.

В настоящее время Беккер является доцентом кафедры машиностроения Массачусетского технологического института.

Сила и адаптивность захвата обусловлены его способностью сцепляться с объектом, за который он пытается ухватиться. Нити длиной в фут представляют собой полые резиновые трубки. Одна сторона трубки покрыта более толстой резиной, чем другая, поэтому, когда трубка находится под давлением, она скручивается, как косичка, или как выпрямленные волосы в дождливый день.

Завитки завязываются в узел и запутываются друг с другом и с объектом, с каждым запутыванием увеличивая силу захвата. В то время как коллективный захват силен, каждый контакт по отдельности слаб и не повредит даже самый хрупкий предмет. Чтобы освободить объект, нити просто сбрасывают давление.

https://www.youtube.com/watch?v=SayuM8E_WaQ

Источник
https://newrobotsweb.blogspot.com/

Несмотря на то, что это наиболее распространенный, экономически эффективный и практичный метод введения лекарств, пероральная доставка лекарств для макромолекул, включая нуклеиновые кислоты и белки, ограничена ухудшающейся средой желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и плохой абсорбцией (1). Лекарства должны преодолевать жесткую кислую среду желудка, растворяться в жидкости желудочно-кишечного тракта, оставаться стабильными среди динамичной кишечной микробиоты и разлагающих ферментов, проникать через вязкий слизистый барьер и избегать откачивающих насосов для достижения терапевтической биодоступности (2, 3). Субтерапевтические уровни пероральной биодоступности приводят к тому, что многие лекарства требуют альтернативных и часто более обременительных путей введения.

Например, инсулин, ежедневно необходимый миллионам больных диабетом во всем мире, представляет собой пептид с биодоступностью при приеме внутрь менее 1%, что требует подкожных инъекций, что может привести к беспокойству, боли и неадгезии, связанным с инъекциями (4-6). Альтернативно, в случае ванкомицина, небольшой молекулы, обычно используемой при серьезных грамположительных бактериальных инфекциях, пероральная биодоступность от 0,069 до 4% вынуждает к внутривенному введению, требующему дорогостоящей госпитализации (7-9). Технологии для преодоления препятствий всасывания, распределения, метаболизма и выведения, которые необходимы для превращения химических веществ-кандидатов в лекарства, предоставляют большую возможность помочь пациентам получить необходимую фармакологическую терапию и поддержать фармацевтическую промышленность в разработке более приемлемых лекарств (10).

Абсорбция, первая стадия проникновения, в основном затруднена слизистым барьером. Благодаря своим вязким, гидрофильным, частым оборотам и свойствам геля, разжижающего при сдвиге, слизь служит динамическим, стерическим и интерактивным барьером, предотвращающим попадание лекарств в просвет на поверхность эпителия (11). Ранее были разработаны микроперемешалки для перемешивания in situ, которые продемонстрировали способность увеличивать скорость всасывания и биодоступность (12). Нанобиотехнологические подходы, в том числе трубчатые микрометры, покрытые рН-чувствительными полимерами, способны к целенаправленной доставке и продемонстрировали повышенную задержку в тканях желудка и слизистой оболочке, но их применение ограничено определенными типами лекарств и не было масштабировано для крупных моделей животных или людей (13, 14). Проникающие в слизь ПЭГилированные липосомы обладают повышенной проницаемостью для тканей, хотя они требуют громоздкой оптимизации, специфичной для конкретного препарата (15). Ультразвуковые колебания (16) и низкочастотные микровибрации (17) также показали эффективность в механическом стимулировании более высоких скоростей транспортировки, но требуют более удобных режимов введения для клинического применения. Скорость переноса лекарств через вязкую слизь можно ускорить, увеличивая дисперсию лекарств, вызывая перемешивание в слое слизи и временно обнажая эпителиальный слой.

Здесь мы описываем разработку RoboCap, перорально принимаемого роботизированного устройства для доставки лекарств, которое локально очищает слой слизи, улучшает перемешивание и местно наносит полезную нагрузку лекарства для улучшения всасывания лекарства (Ролик 1). Вращательные и сбивающие движения RoboCap генерируются поверхностными элементами, предназначенными для непосредственного взаимодействия с тонкими кишечными (SI) складками, ворсинками и слизью.

Источник scientificrobots

Мы хотим, чтобы потенциальные авторы знали, что научная робототехника приветствует статьи, описывающие первые достижения в определенном приложении робототехники, в конкретном новом методе, в подходящем компоненте — даже в областях, которые еще не объединены, но имеют четкое значение для робототехники. Научная робототехника также приветствует междисциплинарные результаты.

Робототехника - это особая область, требующая вклада со стороны различных областей техники и науки, а прогресс в робототехнике все чаще основывается на новых подходах в разных дисциплинах. Выводы о материалах, компонентах, моделях, алгоритмах, социальных и этических проблемах и многом другом приветствуются, если существует четкая связь с робототехникой.

Один из частых вопросов заключается в том, как мы оцениваем статьи на уровне редакционной коллегии. Мы рассматриваем три основных критерия. Во-первых, мы смотрим на техническую и научную новизну. Насколько этот робот, метод или алгоритм отличается от других? Один из примеров из нашего журнала - робот RoBeetle, управляемый искусственными мышцами, работающими на сгорании химического топлива, который продемонстрировал новизну с технической точки зрения. Новизна также может быть достигнута за счет использования робота для понимания неизвестного фундаментального аспекта в социальных науках, например, в человеческом взаимодействии.

Подробнее на сайте https://roboticsof2023.blogspot.com/