Aperçu du dispositif expérimental. Des signaux électriques ont été envoyés aux muscle groups à partir du dispositif de stimulation électrique développé (à droite), et le couple résultant a été mesuré à l’aide d’un capteur de drive. Des électrodes ont été insérées à l’intérieur de l’exosquelette pour transmettre une stimulation électrique aux trois muscle groups (rapporteur, écarteur et releveur) ciblés pour los angeles stimulation électrique. Crédit : Dai Aoaki
Les insectes robotiques peuvent ressembler à de los angeles science-fiction, mais il s’agit d’un développement relativement nouveau qui utilise des stimuli électriques pour contrôler les mouvements des insectes. Les hybrides insectes-ordinateurs, comme on les appelle scientifiquement, annoncent l’avenir de petits appareils hautement mobiles et efficaces.
Malgré des progrès significatifs, les progrès ultérieurs sont compliqués par les grandes différences entre les différents systèmes nerveux et musculaires des insectes.
Dans une étude récente publiée dans le mag eLifeun groupe de recherche world a étudié los angeles relation entre los angeles stimulation électrique des muscle groups des pattes des phasmes et le couple qui en résulte (los angeles drive de torsion qui fait bouger los angeles patte).
Le groupe s’est concentré sur trois muscle groups des jambes qui jouent un rôle essentiel dans los angeles locomotion des insectes : un pour los angeles propulsion, un pour le raidissement des articulations et un pour los angeles transition entre los angeles place debout et le balancement des jambes. Les expériences impliquaient des chercheurs immobilisant le corps du phasme et stimulant électriquement l’un des trois muscle groups de los angeles jambe pour produire des mouvements semblables à ceux de los angeles marche.
Los angeles recherche a été dirigée par Dai Awaki, professeur agrégé au département de robotique de los angeles Graduate Faculty of Engineering de l’université de Tohoku. Les expériences ont été menées à l’Université de Bielefeld, en Allemagne, dans un laboratoire dirigé par les professeurs Volker Dohr et Joseph Schmitz.
Los angeles relation entre le temps d’entrée de stimulation électrique et le couple généré au niveau des articulations (par exemple le muscle élévateur de 10 animaux) montre une relation linéaire dans los angeles région allant jusqu’à 500 ms. L’ombrage violet indique los angeles distribution prédite par le modèle bayésien hiérarchique. Les différences entre les individus sont prédites avec une grande précision. Crédit : Dai Aoaki
“Sur los angeles base de nos mesures, nous pouvons créer un modèle qui prédit le couple produit lorsque différents modèles de stimulation électrique sont appliqués au muscle de los angeles jambe”, be aware Awaki. “Nous avons également identifié une relation presque linéaire entre los angeles durée de los angeles stimulation électrique et le couple généré, ce qui signifie que nous pouvons prédire los angeles quantité de drive de torsion que nous générerons simplement en regardant los angeles longueur de l’impulsion électrique appliquée.”
En utilisant seulement quelques mesures, Awaki et ses collaborateurs ont pu appliquer ces résultats à chaque insecte. Grâce à ces résultats, les scientifiques pourront améliorer le contrôle moteur des robots biohybrides contrôlés, rendant ainsi leurs mouvements plus précis.
Bien que l’équipe sache que ses idées pourraient conduire à des appareils mobiles hautement adaptables dotés de différentes packages, elle souligne néanmoins certains défis clés qui doivent être relevés. “Tout d’abord, les assessments du modèle doivent être effectués sur des insectes qui se déplacent librement, et les stimulateurs électriques doivent être optimisés pour imiter plus fidèlement les signaux neuromusculaires naturels”, ajoute Awaki.
Plus d’data:
Dai Aoaki et al., Un modèle hiérarchique de contrôle électrique externe des insectes, prenant en compte los angeles variation interindividuelle des propriétés de los angeles drive musculaire, eLife (2023). est ce que je: 10.7554/eLife.85275
eLife
Fourni par l’Université du Tohoku
los angeles quotation: Cyborg Trojan horse : Towards Precision Motion (2023, 4 octobre) Récupéré le 1er novembre 2023 sur
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