رباتی که الگوی ساختار نخاعی انسان شد (ویدئو)

ربات مارمولک جدید به گونه ای طراحی شده که می تواند راه برود، شنا کند و بچرخد. این ربات کمک شایانی در جهت شناخت هرچه بیشتر ستون فقرات را برای پژوهشگران فراهم می آورد. این ربات به محققان کمک می کند که اطلاعاتی راجع به حرکت هماهنگ ستون فقرات به دست آورند.

 

 

 

Auke ljspeert از پژوهشگران در موسسه  تکنولوژی فدرال سوئیس در لوزان ( Lausanne ) در گفت و گوی با TED بیان کرد: "ما می خواهیم مدل های دقیق تری از ستون فقرات ساخته و برروی ربات ها پیاده سازی کنیم. لازمه این کار پروژه اینست که از مدلی ساده شروع کنیم."

هدف نهایی، آشکارسازی این موضوع است که چگونه انواع گوناگون حیوانات از مارماهی های

ابتدایی تا گربه ها و انسان ها، حرکات شان را کنترل، تنظیم و هماهنگ می کنند. بدون شک دست یافتن به چنین درکی از ساختار ستون فقرات، می تواند در آینده ای نه چندان دور بستری مناسب جهت درمان بیماران ضایعات نخاعی فراهم نماید.

مدل سازی الگوی اولیه راه رفتن

در ابتدا این تیم تصمیم به مدل کردن ساختار بدنی مارمولک گرفت. آن ها تمرکز اصلی خود را برروی راه رافتن و همچنین شنا کردن مارمولک گذاشتند.

Ijspeert گفت: "مارمولک از لحاظ تکامل، واقعا یک حیوان کلیدی و خارق العاده محسوب می شود. این خزنده، ارتباط شگفت انگیزی میان شنا کردن (مانند مارماهی ها و ماهی ها) و حرکت چهار دست و پا (مانند پستانداران، گربه ها، انسان ها) ایجاد می کند. مارمولک ها در آب حرکت موجی  دارند که حرکت شنا anguilliform  نامیده می شود.این حرکت  شنا  توسط یک موج پیوسته از حرکت در سراسر ستون فقرات تولید می شود. همچنین هنگامی که مارمولک برروی زمین در حال حرکت است، حرکتی همچون بسیاری از پستانداران از خود نشان می دهد. پژوهشگران دریافتند که این دو نوع حرکت متفاوت، توسط نخاع با یکدیگر هماهنگ می شوند.

 

باز آفرینی حرکت

برای ساخت روبات که برگرفته از اندام یک مارمولک بود، ابتدا ساختار نخاعی آن را مدل کردند که نقشی اساسی در کنترل حرکت ایفا می کند. سپس از یک دستگاه ویدئو اشعه ایکس برای بازتولید حرکت استخوان مارمولک ها هنگامی که شنا و حرکت می کنند، استفاده کردند. در مرحله بعد مهم ترین استخوان ها را انتخاب کرده و آن ها را در یک روبات شبیه سازی کردند.

به طور شگفت انگیزی روبات مارمولک نما، شناکردن و راه رفتن را به طور کامل از نو خلق کرد. این تیم حتی با شبیه سازی ویژه یک سمت نخاع نسبت به سمت دیگر، امکان چرخش این روبات را نیز فراهم آورد.

در زیر ویدئویی از این ربات را مشاهده خواهید کرد:

 

یافته ها بیانگر آنست که نخاع نقشی اساسی در کنترل حرکت ایفا می کند و همچنین به نظر می رسد که در ساختار نخاعی انسان ها نیز همین حالت مشابه وجود دارد.

  Ijspeert بیان کرد: "الزامی نیست که مغز درباره هر ماهیچه بدن نگران باشد، نگرانی آن باید در مورد مدولاسیون سطح بالا باشد و همچنین این وظیفه نخاع است که حرکت تمام ماهیچه ها را با یکدیگر هماهنگ کند."

 

منبع :