研究人员建造了由肌肉神经推动的微观生物混合机器人

研究人员已经开发了由神经肌肉组织驱动的软机器人设备，这些设备在受到光刺激时就会触发，从而使机械工程技术比自主生物机器人的开发更近一步。

2014年，由伊利诺伊大学机械科学与工程教授Taher Saif和生物工程教授Rashid Bashir领导的研究团队共同合作，开发了首款由击败大鼠心肌细胞驱动的自行式生物杂交游泳和步行生物机器人。

赛夫说：“我们的第一个游泳者研究成功地证明了以精子细胞为模型的机器人实际上可以游泳。” “那一代单尾机器人利用了自己跳动的心脏组织，但是他们无法感知环境或做出任何决定。”

在由Saif领导的《美国国家科学院院刊》上发表的一项新研究中，研究人员展示了新一代的两尾僵尸机器人，它们由车载运动神经元刺激的骨骼肌组织提供动力。神经元具有光遗传学特性：暴露于光线下，神经元将发射光以致动肌肉。

赛夫说：“我们在小鼠肌肉组织附近应用了一种来自小鼠干细胞的光遗传神经元细胞培养物。” “神经元向肌肉前进并形成神经肌肉连接，游泳者自行组装。”

在确认神经肌肉组织与其合成的生物机器人骨架兼容后，研究小组致力于优化游泳者的能力。

研究团队从左至右包括Taher Saif教授，研究生Onur Aydin，研究生Xiastian Zhang，Mattia Gazzola教授，Gelson J. Pagan-Diaz研究生，Rashid Bashir的Grainger工程学院教授和系主任。 。图片来源：L。Brian Stauffer

赛夫说：“我们使用由机械科学与工程学教授马蒂亚·加佐拉(Mattia Gazzola)领导的计算模型来确定哪些物理属性将导致最快和最有效的游泳。” “例如，我们研究了最有效地设计生物杂交游泳者的尾巴和尾巴长度的变化。”

Gazzola说：“鉴于生物致动器或生物机器人不如其他技术成熟，因此它们无法产生大的力。这使它们的运动难以控制。” “非常重要的一点是，仔细设计生物机器人能够生长和相互作用的支架，以充分利用技术并实现机车功能。我们运行的计算机模拟在这项任务中起着至关重要的作用，因为我们可以跨越许多可能的设计并只选择最有前途的工具进行现实生活中的测试。”