海蛞蝓进食结构模型为软机器人设计提供参考

Josiah02

　　卡内基梅隆大学生物混合和有机机器人小组 (BORG) 的研究人员由维多利亚·韦伯斯特-伍德 (Victoria Webster-Wood) 领导，他们与凯斯西储大学的研究人员合作，研究海蛞蝓的进食结构，以进一步了解大脑、肌肉系统和神经系统如何相互作用。作为研究神经肌肉系统的跨国研究合作的一部分，他们的研究成果正在机器人和模拟中使用。
　　这项研究观察了加州海兔，也就是更常见的海蛞蝓。特别令人感兴趣的是这种动物的进食结构，它使动物能够与环境互动。
　　“从机械工程的角度来看，该系统非常吸引人，因为没有骨头，只有肌肉与肌肉相连，”机械工程副教授韦伯斯特-伍德说。“我们对结构中各个肌肉的力学、力量能力和动态的理解存在很大差距。”
　　海蛞蝓能揭示有关神经肌肉系统的哪些信息？
　　通过研究软体动物的神经肌肉控制，研究人员希望更多地了解某些肌肉结构的运作方式，包括躯干、触手、舌头和海蛞蝓本身的进食器官。
　　在蛞蝓进食结构中已识别的 10 到 12 个肌肉群中，目前只有一个有模型。在他们最近的合作作品中，该作品现已发表在《生物控制论》上，卡内基梅隆大学 BORG 与 CWRU 的 Chiel 实验室合作，专注于创建 I3 肌肉的模型，该肌肉在进食装置内抓取器的缩回中起着关键作用。
　　韦伯斯特伍德实验室的博士生、论文第一作者拉维什苏克南丹 (Ravesh Sukhnandan) 负责该模型的大部分数据拟合和分析。
　　“这个项目是深入研究肌肉生物学和功能的绝佳机会，”Sukhnandan 说。“从这个项目中获得的知识将帮助我们开发更好的海兔进食行为计算模型，以及设计更逼真的海兔软机器人。 ”
　　软体机器人的未来
　　随着软体机器人成为越来越有前景的研究领域，韦伯斯特伍德认为，了解物理肌肉将有助于未来软机器人的设计和力学。
　　“从长远来看，我的目标是制造出可持续、完全生物相容、可生物降解的机器人，”韦伯斯特-伍德说。“因此，我们对现有动物的神经肌肉系统了解得越多，我们就越能设计出自己的生物混合机器人。”