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你见过蘑菇机器人吗?用真菌菌丝充当机器人的“大脑”

2024-09-10 17:39:19 综合报道 阅读:
最近,康奈尔大学的研究团队利用真菌菌丝体开发了一种新型“生物混合”机器人,这项研究发表在《科学机器人》杂志上,展示了如何通过菌丝体的电信号控制机器人,使其能够更好地响应环境变化···

在设计机器人时,工程师们从生物界汲取了许多灵感,设计出的机器人可以模仿生物的运动方式,感知周围环境,甚至通过排汗来调节体内温度。一些机器人还加入了活体材料,例如EDN电子技术设计此前就曾报道过生物混合机器人,但这些复杂的生物混合系统受限于生物细胞本身的特性和寿命,往往难以应用到实际工作中。d4iednc

最近,康奈尔大学的研究团队利用真菌菌丝体开发了一种新型“生物混合”机器人,这项研究发表在《科学机器人》杂志上,展示了如何通过菌丝体的电信号控制机器人,使其能够更好地响应环境变化。d4iednc

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菌丝体是蘑菇的地下营养部分,具有许多优点,它们不但可以在恶劣的条件下生长,非常易于培养,还能够感知化学和生物信号并对多种输入做出反应。利用真菌菌丝对光的天然敏感性,研究团队开发了一种电气接口,既可以容纳菌丝,又可以测量其电生理动作电位。d4iednc

据了解,该接口可以阻挡振动和电磁干扰,在自由移动的同时准确地记录和处理菌丝的电生理活动,其还拥有一个受中枢模式发生器(一种神经回路)启发的控制器,结合了来自活菌丝体的正负尖峰的节律模式。从本质上来说,该系统就是读取原始电信号,对其进行处理并识别菌丝的节律性尖峰,然后将该信息转换为数字控制信号,再将该信号发送到机器人的执行器来实现机器人的操控。d4iednc

根据这一系统,研究人员开发了两种生物混合机器人:一种是蜘蛛形状的软体机器人,另一种是轮式机器人。在实验中,这些机器人能够响应菌丝体的电信号进行行走和滚动,并在紫外线刺激下改变步态,展示了菌丝体对环境的敏感性和反应能力。d4iednc

研究团队表示,这项技术的潜力不仅限于机器人控制领域,还可以应用于农业等其他领域,例如,未来的机器人可能能够感知土壤中的化学成分,并决定何时添加肥料,从而减少农业对环境的负面影响。d4iednc

责编:Ricardo
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