游泳生活机器人可以自我训练
机器人学家旨在模仿自然生物实体所取得的成就——如移动、适应环境或感知等动作。除了传统的刚性机器人之外，软机器人领域最近出现了使用柔顺、灵活的材料，这些材料能够比刚性机器人更有效地适应环境。考虑到这一目标，科学家们一直在生物混合机器人或生物机器人领域工作。这些通常由肌肉组织（心脏或骨骼）和可以实现爬行、抓握或游泳的人造支架组成。不幸的是，目前的生物机器人在机动性和强度方面无法模仿自然实体的表现。
研究人员通过使用生物工程工具克服了这两个挑战。他们将 3D 生物打印和工程设计应用于厘米范围内的生物机器人的开发，这些生物机器人可以像鱼一样以前所未有的速度游泳和滑行。关键是利用肌肉细胞基材料的自发收缩，具有非常柔顺的骨架。
研究人员没有使用刚性或系绳支架来制备人造机器人，而是使用基于柔性蛇形弹簧的生物机器人，该弹簧由称为 PDMS 的聚合物制成，通过模拟设计和优化，然后使用 3D 打印技术打印。这种创新支架的优势在于通过自发收缩时的机械自我刺激来改善组织的训练和发育，由于弹簧的恢复力而产生反馈回路。这种自我训练事件导致增强的驱动和更大的收缩力。这种蛇形弹簧以前没有包含在软机器人生命系统中。除了自我训练的能力外，基于骨骼肌细胞的生物混合游泳者的移动速度比目前基于骨骼肌的生物机器人快 791 倍，并且与其他基于心肌细胞的生物游泳者（基于心脏细胞）相当。
新的生物机器人还能够执行其他动作。当它们靠近底面时，它们能够滑行，类似于某些鱼类的游泳方式，其特征是零星爆发，然后是滑行阶段。
该工作还可以应用于药物输送和仿生假肢的开发。
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