Roboterprothesen treiben den Prozess, Menschen mit fehlenden Gliedmaßen wieder Mobilität und Funktionalität in ihrem Alltag zu ermöglichen, langsam voran. Allerdings gibt es immer noch einige erhebliche Einschränkungen hinsichtlich des Fortschritts des prothetischen Prozesses und der Methoden zur Nachbildung menschlicher Bewegungen. Dank zweier Forscher vom Bewegungskontrolllabor am Department of Computer Science and Engineering der University of Washington wird sich das nun ändern.
ZME Wissenschaft berichtet, dass zwei Forscher, Zhe Xu und Emanuel Todorov, den Einsatz biomimetischer Robotik untersuchen, um die menschliche Hand mit 1:1-Bewegungen mithilfe eines synthetischen Replikats nachzuahmen. Es mag verwirrend klingen, aber wenn man es einmal in Aktion sieht, ist es sehr beeindruckend. Sie können sich die Demonstration mit einem kurzen Clip hier ansehen Vimeo.
Das Hauptziel von Xu und Todorov besteht darin, die menschliche Hand buchstäblich in Form eines biomechanischen Anhängsels nachzubilden. Dazu gehören die Knochenstruktur, die Muskeln, die Sehnen und funktionelle elektronische Nerven, um Signale für richtige Reaktionen und Reaktionen zu senden, wie im gezeigt Video oben.
Laut Xu wollen sie in der Lage sein, Roboterprothesen so weiterzuentwickeln, dass sie letztendlich ein 1:1-Reaktionszeitverhalten und eine XNUMX:XNUMX-Funktionalität ermöglichen, nicht anders als die Art und Weise, wie echte Menschen ihre echten Gliedmaßen nutzen, wie im ZME-Artikel erwähnt, erklärt Xu…
„Die Steuerung von Handprothesen beruht im Wesentlichen auf dem menschlichen Gehirn. Daher könnten dieselben neuroprothetischen Technologien effektiver sein, wenn das Design der Prothese ihrem biologischen Gegenstück ähnlicher sein könnte. Biokompatible Materialien können jetzt gedruckt werden, um Knochenstrukturen zu bilden, biologisch abbaubare künstliche Bänder wurden verwendet, um die gerissenen vorderen Kreuzbänder zu ersetzen, menschliche Muskeln wurden erfolgreich in Petrischalen kultiviert und auch periphere Nerven können unter den richtigen Bedingungen regeneriert werden. Alle diese vielversprechenden Technologien erfordern geeignete Gerüste für das Wachstum transplantierter Zellen. Wir werden mit Forschern aus der Biologie und dem Tissue Engineering zusammenarbeiten, um sein Potenzial als biogefertigtes Gerät/Gerüst in den aufstrebenden Bereichen der Neuroprothetik und Gliedmaßenregeneration weiter zu erforschen.“
Biomechanische Gliedmaßenregeneration klingt nach etwas Außergewöhnlichem Deus Ex, eh? Nun, es ist schon real.
Wie in einem Bericht von erwähnt Wissenschaft FreitagWissenschaftlern ist es gelungen, lebende Zellen präzise in 3D zu drucken.
Der Artikel stellt fest, dass es Wissenschaftlern mithilfe von 3D-Druckern gelungen ist, Ohren, Knochen- und Muskelstrukturen aus lebenden Zellen nachzubilden. Dieser Prozess wurde von Xu im obigen Zitat als etwas angedeutet, an dem sie mit anderen Biologen zusammenarbeiten müssten, um biologisch abbaubare Teile herzustellen, die lebendes Gewebe mit biomechanischen Prothesenteilen verbinden.
Durch das organische Material könnten die biologisch nachahmenden Eigenschaften auf die Roboterteile übertragen werden, wodurch praktisch eine nahezu 1:1-Bewegung zwischen dem Träger und der Prothese ermöglicht würde. Es würde es Wissenschaftlern im Wesentlichen ermöglichen, Gliedmaßen mit einer Mischung aus synthetisch erzeugtem organischem Material und Roboterprothesen zu regenerieren.
Es gibt bereits verschiedene Institute, die regelmäßig 3D-Drucker verwenden, um erschwingliche Gliedmaßenprothesen zu drucken. Jetzt kommen 3D-gedruckte Zellen und biomimetische Bionik hinzu, die alle miteinander kombiniert werden können, um möglicherweise ein funktionierendes Anhängsel zu schaffen, das nicht anders funktioniert als ein echtes Glied .
Die Zukunft des Gliedmaßenersatzes und der Gliedmaßenregeneration sieht recht rosig aus. Spieler, denen die zum Spielen mit 1:1-Präzisionsmobilität notwendigen Finger oder Gliedmaßen fehlen, könnten bald eine Lösung für ihre Probleme in Form einer biomimetischen Prothese finden.
