กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 8 นาที

ไบโอโรโบติกส์

ไบโอโรโบติกส์ เป็นวิทยาศาสตร์สหวิทยาการที่ผสมผสานสาขา วิศวกรรมชีวการ แพทย์ ไซเบอร์เนติกส์ และ หุ่นยนต์ เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ที่ผสานชีววิทยากับระบบกลไก...

ไบโอโรโบติกส์

ไบโอโรโบติกส์เป็นวิทยาศาสตร์สหวิทยาการที่ผสมผสานสาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ไซเบอร์เนติกส์และหุ่นยนต์เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ที่ผสานชีววิทยากับระบบกลไก เพื่อพัฒนาการสื่อสารที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เปลี่ยนแปลงข้อมูลทางพันธุกรรม และสร้างเครื่องจักรที่เลียนแบบระบบชีวภาพ[ 1 ]

ไซเบอร์เนติกส์

ไซเบอร์เนติกส์มุ่งเน้นไปที่การสื่อสารและระบบของสิ่งมีชีวิตและเครื่องจักร ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์และผสมผสานกับสาขาวิชาต่างๆ มากมาย เช่น ชีววิทยา คณิตศาสตร์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ วิศวกรรมศาสตร์ และอื่นๆ อีกมากมาย

สาขาวิชานี้จัดอยู่ในสาขาไบโอโรโบติกส์เนื่องจากเป็นสาขาการศึกษาที่ผสมผสานระหว่างร่างกายทางชีวภาพและระบบกลไก การศึกษาระบบทั้งสองนี้ช่วยให้สามารถวิเคราะห์ขั้นสูงเกี่ยวกับหน้าที่และกระบวนการของแต่ละระบบ ตลอดจนปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันได้[ 2 ]

ประวัติศาสตร์

ทฤษฎีไซเบอร์เนติกส์เป็นแนวคิดที่มีมานานหลายศตวรรษ ย้อนกลับไปถึงยุคของเพลโตซึ่งเขาใช้คำนี้เพื่ออ้างถึง "การปกครองผู้คน" คำว่าcybernetiqueปรากฏให้เห็นในช่วงกลางทศวรรษ 1800 โดยนักฟิสิกส์ André-Marie Ampère [ 3 ]คำว่าcyberneticsได้รับความนิยมในช่วงปลายทศวรรษ 1940 เพื่ออ้างถึงสาขาวิชาที่เกี่ยวข้อง แต่แยกออกจากสาขาวิชาที่ได้รับการยอมรับ เช่น วิศวกรรมไฟฟ้า คณิตศาสตร์ และชีววิทยา[ 3 ]

ศาสตร์

ไซเบอร์เนติกส์มักถูกเข้าใจผิดเนื่องจากขอบเขตของสาขาวิชาที่ครอบคลุมกว้างขวาง ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ไซเบอร์เนติกส์ถูกบัญญัติให้เป็นสาขาวิชาสหวิทยาการที่ผสมผสานชีววิทยา วิทยาศาสตร์ ทฤษฎีเครือข่าย และวิศวกรรมศาสตร์ ปัจจุบัน ไซเบอร์เนติกส์ครอบคลุมสาขาวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่มีกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับระบบ เป้าหมายของไซเบอร์เนติกส์คือการวิเคราะห์ระบบและกระบวนการของระบบใด ๆ เพื่อพยายามทำให้ระบบเหล่านั้นมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลมากขึ้น[ 3 ]

แอปพลิเคชัน

ไซเบอร์เนติกส์ถูกใช้เป็นคำที่ครอบคลุม ดังนั้นการประยุกต์ใช้จึงขยายไปถึงสาขาวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับระบบทั้งหมด เช่น ชีววิทยา คณิตศาสตร์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ วิศวกรรม การจัดการ จิตวิทยา สังคมวิทยา ศิลปะ และอื่นๆ ไซเบอร์เนติกส์ถูกนำไปใช้ในหลายสาขาเพื่อค้นพบหลักการของระบบ การปรับตัวของสิ่งมีชีวิต การวิเคราะห์ข้อมูล และอื่นๆ อีกมากมาย[ 4 ​​]

วิศวกรรมพันธุกรรม

วิศวกรรมพันธุกรรมเป็นสาขาที่ใช้ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในการดัดแปลงสิ่งมีชีวิต นักวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนแปลงสารพันธุกรรมของจุลินทรีย์ พืช และสัตว์ด้วยวิธีการต่างๆ เพื่อให้พวกมันมีลักษณะที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น การทำให้พืชเจริญเติบโตใหญ่ขึ้น ดีขึ้น และเร็วขึ้น[ 5 ]วิศวกรรมพันธุกรรมรวมอยู่ในไบโอโรโบติกส์เพราะใช้เทคโนโลยีใหม่เพื่อเปลี่ยนแปลงชีววิทยาและเปลี่ยนแปลงดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตเพื่อประโยชน์ของสิ่งมีชีวิตและสังคม[ 6 ] [ 7 ]

ประวัติศาสตร์

แม้ว่ามนุษย์จะดัดแปลงสารพันธุกรรมของสัตว์และพืชผ่านการคัดเลือกโดยมนุษย์มาเป็นเวลาหลายพันปีแล้ว (เช่น การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ทำให้เทโอซินเต้กลายเป็นข้าวโพดและหมาป่ากลายเป็นสุนัข) แต่การวิศวกรรมพันธุกรรมหมายถึงการเปลี่ยนแปลงหรือการแทรกยีนเฉพาะลงในดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตโดยเจตนา กรณีที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกของการวิศวกรรมพันธุกรรมเกิดขึ้นในปี 1973 เมื่อเฮอร์เบิร์ต บอยเออร์และสแตนลีย์ โคเฮนสามารถถ่ายทอดยีนต้านทานยาปฏิชีวนะไปยังแบคทีเรียได้[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

ศาสตร์

มีเทคนิคหลักสามอย่างที่ใช้ในวิศวกรรมพันธุกรรม ได้แก่ วิธีพลาสมิด วิธีเวกเตอร์ และวิธีไบโอลิสติก[ 11 ]

วิธีพลาสมิด

เทคนิคนี้ใช้เป็นหลักกับจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย โดยวิธีนี้ โมเลกุล DNA ที่เรียกว่าพลาสมิดจะถูกสกัดจากแบคทีเรียและนำไปไว้ในห้องปฏิบัติการซึ่งเอนไซม์จำกัดจะย่อยสลายพวกมัน เมื่อเอนไซม์ทำเช่นนี้ บางส่วนจะเกิดขอบที่ขรุขระคล้ายบันไดซึ่งถือว่า 'เหนียว' และสามารถเชื่อมต่อกันได้ โมเลกุล 'เหนียว' เหล่านี้จะถูกใส่เข้าไปในแบคทีเรียตัวอื่นซึ่งพวกมันจะเชื่อมต่อกับวงแหวน DNA ที่มีสารพันธุกรรมที่เปลี่ยนแปลงไป[ 12 ]

วิธีเวกเตอร์

วิธีเวกเตอร์ถือเป็นเทคนิคที่แม่นยำกว่าวิธีพลาสมิด เนื่องจากเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนยีนเฉพาะแทนที่จะเป็นลำดับทั้งหมด ในวิธีเวกเตอร์ ยีนเฉพาะจากสาย DNA จะถูกแยกโดยใช้เอนไซม์จำกัดในห้องปฏิบัติการและแทรกเข้าไปในเวกเตอร์ เมื่อเวกเตอร์ยอมรับรหัสพันธุกรรมแล้ว มันจะถูกแทรกเข้าไปในเซลล์โฮสต์ซึ่ง DNA จะถูกถ่ายโอน[ 12 ]

วิธีการไบโอลิสติก

โดยทั่วไปแล้ว วิธีการไบโอลิสติกจะใช้ในการเปลี่ยนแปลงสารพันธุกรรมของพืช วิธีนี้ฝัง DNA ที่ต้องการไว้กับอนุภาคโลหะ เช่น ทองคำหรือทังสเตนในปืนความเร็วสูง จากนั้นอนุภาคจะถูกยิงเข้าไปในพืช เนื่องจากความเร็วสูงและสุญญากาศที่เกิดขึ้นระหว่างการยิง อนุภาคจึงสามารถทะลุผ่านผนังเซลล์และแทรก DNA ใหม่เข้าไปในเซลล์ได้[ 13 ]

แอปพลิเคชัน

วิศวกรรมพันธุกรรมมีประโยชน์มากมายในด้านการแพทย์ การวิจัย และการเกษตร ในด้านการแพทย์ แบคทีเรียที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมถูกนำมาใช้ในการผลิตยา เช่น อินซูลิน ฮอร์โมนการเจริญเติบโตของมนุษย์ และวัคซีน ในด้านการวิจัย นักวิทยาศาสตร์ดัดแปลงพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตเพื่อสังเกตการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและพฤติกรรมเพื่อทำความเข้าใจการทำงานของยีนเฉพาะ ในด้านการเกษตร วิศวกรรมพันธุกรรมมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเกษตรกรใช้ในการปลูกพืชที่ทนต่อสารกำจัดวัชพืชและแมลง เช่น ข้าวโพด BTCorn [ 14 ] [ 15 ]

ไบโอนิกส์

ไบโอนิกส์เป็นสาขาหนึ่งของวิศวกรรมการแพทย์และเป็นสาขาหนึ่งของไบโอโรโบติกส์ ซึ่งประกอบด้วยระบบไฟฟ้าและกลไกที่เลียนแบบระบบชีวภาพ เช่น อวัยวะเทียมและเครื่องช่วยฟัง เป็นคำที่เกิดจากการรวมคำว่าชีววิทยาและอิเล็กทรอนิกส์เข้าด้วยกัน

ประวัติศาสตร์

ประวัติศาสตร์ของไบโอนิกส์ย้อนกลับไปไกลถึงสมัยอียิปต์โบราณ มีการค้นพบนิ้วเท้าเทียมที่ทำจากไม้และหนังบนเท้าของมัมมี่ ซึ่งคาดว่ามีอายุราวศตวรรษที่ 15 ก่อนคริสตกาล ไบโอนิกส์ยังพบเห็นได้ในสมัยกรีกและโรมันโบราณ มีการสร้างขาและแขนเทียมสำหรับทหารที่ถูกตัดแขนขา ในช่วงต้นศตวรรษที่ 16 ศัลยแพทย์ทหารชาวฝรั่งเศสชื่ออัมบรัวส์ ปาเรเป็นผู้บุกเบิกในด้านไบโอนิกส์ เขาเป็นที่รู้จักจากการสร้างอวัยวะเทียมส่วนบนและส่วนล่างหลายประเภท หนึ่งในอวัยวะเทียมที่มีชื่อเสียงที่สุดของเขาคือ เลอ เปอตีต์ ลอร์แร็ง ซึ่งเป็นมือกลที่ทำงานโดยใช้ตัวล็อกและสปริง ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 อเลสซานโดร โวลตาได้พัฒนาไบโอนิกส์ให้ก้าวหน้ายิ่งขึ้น เขาได้วางรากฐานสำหรับการสร้างเครื่องช่วยฟังด้วยการทดลองของเขา เขาพบว่าการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าสามารถฟื้นฟูการได้ยินได้โดยการฝังอุปกรณ์ไฟฟ้าเข้าไปในเส้นประสาทถุงน้ำในหูของผู้ป่วย ในปี พ.ศ. 2488 สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติได้ก่อตั้งโครงการแขนขาเทียมขึ้น โดยมุ่งเน้นที่การปรับปรุงแขนขาเทียม เนื่องจากมีทหารที่ถูกตัดแขนขาจำนวนมากในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง นับตั้งแต่การก่อตั้งนี้ วัสดุสำหรับทำแขนขาเทียม วิธีการออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์ และขั้นตอนการผ่าตัดได้รับการปรับปรุง ทำให้เกิดแขนขาเทียมแบบไบโอนิกส์ในปัจจุบัน[ 16 ]

ศาสตร์

อวัยวะเทียม

ส่วนประกอบสำคัญของขาเทียมในปัจจุบัน ได้แก่ เสาหลัก เบ้า และระบบยึด เสาหลักคือโครงภายในของขาเทียมที่ทำจากแท่งโลหะหรือวัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์ เบ้าคือส่วนที่เชื่อมต่อขาเทียมกับแขนขาที่ขาดหายไปของผู้ป่วย เบ้าประกอบด้วยวัสดุบุรองที่อ่อนนุ่มเพื่อให้สวมใส่สบาย แต่ก็กระชับพอที่จะอยู่บนแขนขาได้ ระบบยึดมีความสำคัญในการยึดขาเทียมไว้กับแขนขา ระบบยึดมักเป็นระบบสายรัดที่ทำจากสายรัด เข็มขัด หรือปลอกที่ใช้ยึดแขนขาไว้กับขาเทียม

การทำงานของแขนเทียมสามารถออกแบบได้หลายวิธี แขนเทียมอาจใช้พลังงานจากร่างกาย พลังงานจากภายนอก หรือพลังงานจากกล้ามเนื้อ แขนเทียมที่ใช้พลังงานจากร่างกายประกอบด้วยสายเคเบิลที่เชื่อมต่อกับสายรัดหรือสายรัดตัว ซึ่งวางไว้บนไหล่ข้างที่ใช้งานได้ของผู้ใช้ ทำให้ผู้ใช้สามารถควบคุมและขยับแขนเทียมได้ตามต้องการ แขนเทียมที่ใช้พลังงานจากภายนอกประกอบด้วยมอเตอร์สำหรับขับเคลื่อนแขนเทียม และปุ่มและสวิตช์สำหรับควบคุมแขนเทียม แขนเทียมที่ใช้พลังงานจากกล้ามเนื้อเป็นแขนเทียมรูปแบบใหม่ที่ทันสมัย ​​โดยมีการวางอิเล็กโทรดไว้บนกล้ามเนื้อเหนือแขนขา อิเล็กโทรดจะตรวจจับการหดตัวของกล้ามเนื้อและส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังแขนเทียมเพื่อขยับแขนเทียม ข้อเสียของแขนเทียมประเภทนี้คือ หากวางเซ็นเซอร์ไม่ถูกต้องบนแขนขา แรงกระตุ้นไฟฟ้าจะไม่สามารถขยับแขนเทียมได้[ 17 ] TrueLimb เป็นแบรนด์เฉพาะของแขนขาเทียมที่ใช้เซ็นเซอร์ไมโออิเล็กทริก ซึ่งช่วยให้บุคคลสามารถควบคุมแขนขาเทียมไบโอนิกของตนได้[ 17 ]

เครื่องช่วยฟัง

เครื่องช่วยฟังประกอบด้วยส่วนประกอบหลักสี่ส่วนได้แก่ ไมโครโฟน เครื่องขยายเสียง ตัวรับสัญญาณ และแบตเตอรี่ ไมโครโฟนรับเสียงจากภายนอก แปลงเสียงนั้นเป็นสัญญาณไฟฟ้า และส่งสัญญาณเหล่านั้นไปยังเครื่องขยายเสียง เครื่องขยายเสียงจะเพิ่มระดับเสียงและส่งเสียงนั้นไปยังตัวรับสัญญาณ ตัวรับสัญญาณจะเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้ากลับเป็นเสียงและส่งเสียงเข้าไปในหูเซลล์ขนในหูจะรับรู้การสั่นสะเทือนจากเสียง แปลงการสั่นสะเทือนเป็นสัญญาณประสาท และส่งไปยังสมองเพื่อให้เสียงนั้นสามารถเข้าใจได้ แบตเตอรี่ทำหน้าที่เพียงแค่จ่ายพลังงานให้กับเครื่องช่วยฟัง[ 18 ]

แอปพลิเคชัน

ประสาทหูเทียม

เครื่องช่วยฟังแบบฝังในหูเป็นอุปกรณ์ช่วยฟังชนิดหนึ่งสำหรับผู้ที่หูหนวก เครื่องช่วยฟังแบบฝังในหูจะส่งสัญญาณไฟฟ้าตรงไปยังเส้นประสาทการได้ยินซึ่งเป็นเส้นประสาทที่รับผิดชอบสัญญาณเสียง แทนที่จะส่งสัญญาณไปยังช่องหูเหมือนเครื่องช่วยฟังแบบทั่วไป

เครื่องช่วยฟังแบบยึดติดกับกระดูก

เครื่องช่วยฟังเหล่านี้ยังใช้สำหรับผู้ที่มีปัญหาการได้ยินอย่างรุนแรงด้วย โดยจะยึดติดกับกระดูกของหูชั้นกลางเพื่อสร้างการสั่นสะเทือนของเสียงในกะโหลกศีรษะและส่งการสั่นสะเทือนเหล่านั้นไปยังหูชั้นใน

ผิวหนังเทียมที่มีเซ็นเซอร์

ผิวหนังเทียมที่สามารถรับรู้แรงกดได้นั้น เหมาะสำหรับผู้ที่สูญเสียความรู้สึกในบางส่วนของร่างกาย เช่น ผู้ป่วยเบาหวานที่มีภาวะเส้นประสาทส่วนปลายเสื่อม

ตาเทียม

ตาเทียมไบโอนิกเป็นอุปกรณ์ฝังในร่างกายที่ออกแบบมาเพื่อฟื้นฟูการมองเห็นให้กับผู้ที่ตาบอด

แม้ว่าเทคโนโลยียังอยู่ในระหว่างการพัฒนา แต่ก็ช่วยให้ผู้ที่ตาบอดตามกฎหมายบางรายสามารถแยกแยะตัวอักษรได้อีกครั้ง [ 19 ]

การจำลองเรตินา ซึ่งประกอบด้วย โฟโตรีเซปเตอร์นับล้านตัวและการจับคู่ความสามารถในการสร้างเลนส์และช่วงไดนามิกที่ยอดเยี่ยมของดวงตามนุษย์นั้นถือเป็นความท้าทายอย่างมาก การบูรณาการทางประสาททำให้กระบวนการนี้ซับซ้อนยิ่งขึ้นไปอีก แม้จะมีอุปสรรคเหล่านี้ การวิจัยและการสร้างต้นแบบอย่างต่อเนื่องได้นำไปสู่ความสำเร็จที่สำคัญหลายประการในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา[ 19 ]

ไบโอนิกส์กระดูกและข้อ

ออร์โธเปดิกไบโอนิกส์ประกอบด้วยแขนขาไบโอนิกขั้นสูงที่ใช้ระบบประสาทและกล้ามเนื้อของบุคคลในการควบคุมแขนขาไบโอนิก ความก้าวหน้าใหม่ในการทำความเข้าใจการทำงานของสมองนำไปสู่การพัฒนาและการนำอินเทอร์เฟซระหว่างสมองกับเครื่องจักร (BMI) มาใช้[ 20 ] BMI ช่วยให้สามารถประมวลผลข้อความประสาทระหว่างบริเวณมอเตอร์ของสมองไปยังกล้ามเนื้อของแขนขาเฉพาะเพื่อเริ่มต้นการเคลื่อนไหว[ 20 ] BMI มีส่วนช่วยอย่างมากในการฟื้นฟูการเคลื่อนไหวที่เป็นอิสระของบุคคลที่มีแขนขาไบโอนิกและ/หรือโครงกระดูกภายนอก[ 20 ]

หุ่นยนต์ส่องกล้อง

หุ่นยนต์เหล่านี้สามารถกำจัดติ่งเนื้อในระหว่างการส่องกล้องตรวจลำไส้ใหญ่ได้

หุ่นยนต์ชีวไฮบริด

หุ่นยนต์ไบโอไฮบริดคือหุ่นยนต์เชิงกลที่รวมเอาองค์ประกอบทางชีวภาพเข้าไปด้วย[ 21 ] ตัวอย่างเช่น โดรนที่มีไบโอเซนเซอร์ กลิ่น ที่รวมเอาเสาอากาศที่ได้มาจากผีเสื้อไหม ตัวผู้ ซึ่งสามารถใช้ในการระบุตำแหน่งแหล่งกำเนิดกลิ่นได้[ 22 ]

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสัตว์กับหุ่นยนต์

แผนภาพบล็อกแสดงถึงขอบเขตการวิจัยด้านปฏิสัมพันธ์ระหว่างสัตว์และหุ่นยนต์

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสัตว์และหุ่นยนต์เป็นสาขาหนึ่งของไบโอโรโบติกส์ที่มุ่งเน้นการผสมผสานส่วนประกอบของหุ่นยนต์เข้ากับสัตว์แต่ละตัวหรือประชากร สัตว์ [ 23 ]ขอบเขตนี้สามารถแบ่งออกเป็นสองสาขาหลัก สาขาหนึ่งเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์เมคาทรอนิกส์กับสัตว์แต่ละตัว และอีกสาขาหนึ่งเกี่ยวข้องกับประชากรสัตว์ ทั้งสองสาขามีการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่ไซบอร์ก สัตว์ ที่ได้รับประโยชน์จากความสามารถในการเคลื่อนไหวที่เหนือกว่าของสัตว์[ 24 ]ไปจนถึงการศึกษาทางด้านพฤติกรรมศาสตร์เกี่ยวกับพฤติกรรมรวมของสัตว์[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]แม้ว่าการนำเสนอแบบนี้จะให้มุมมองที่ถูกต้องทั่วโลกเกี่ยวกับขอบเขตนี้ แต่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสัตว์และหุ่นยนต์บางอย่างไม่สามารถจัดประเภทได้อย่างเคร่งครัดเป็นสาขาใดสาขาหนึ่ง หรือบางครั้งก็เป็นการผสมผสานของทั้งสองอย่าง กรณีนี้เกิดขึ้นโดยเฉพาะกับหุ่นยนต์ทางด้านพฤติกรรมศาสตร์ที่โต้ตอบแบบตัวต่อตัว[ 26 ] [ 28 ]หรือเมื่อ พิจารณาสัตว์ สังคมเป็นสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ที่โต้ตอบกับอุปกรณ์หุ่นยนต์เพียงตัวเดียว ในกรณีหลังนี้ คำว่า ไบโอไฮบริด ซูเปอร์ออร์แกนิก ใช้เพื่ออธิบายการผสมผสานระหว่างอุปกรณ์หุ่นยนต์กับซูเปอร์ออร์แกนิก เพื่อให้สามารถโต้ตอบ ควบคุม และศึกษาซูเปอร์ออร์แกนิกดังกล่าวได้[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]

สิ่งมีชีวิตลูกผสมชีวภาพ

สังคมผสม

สังคมผสมเป็นการผสมผสานระหว่างกลุ่มสัตว์ (สังคมสัตว์) กับกลุ่มอุปกรณ์หุ่นยนต์ (สังคมเทียม) ควรใช้คำว่าสังคมด้วยความระมัดระวัง เนื่องจากคำนามนี้อาจทำให้เข้าใจผิดได้ในกลุ่มนักสัตววิทยาที่เกี่ยวข้องในสาขานี้ คำที่ถูกต้องกว่าคือประชากร[ 23 ]ซึ่งเป็นคำที่ใช้สำหรับส่วนที่เหลือของหัวข้อนี้ด้วย

โดยทั่วไป ประชากรหุ่นยนต์ประกอบด้วยหุ่นยนต์จำลองของสัตว์เป้าหมายที่มุ่งหวังที่จะรวมเข้ากับประชากรสัตว์ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ หุ่นยนต์จะปล่อยสิ่งเร้าที่สัตว์รับรู้ได้ตามธรรมชาติผ่านช่องทางการสื่อสารต่างๆ เช่น สัญญาณภาพ พัลส์ความร้อน สัญญาณการสั่นสะเทือน เป็นต้น ระดับที่หุ่นยนต์ผสมผสานเข้ากับประชากรสัตว์ได้สำเร็จเรียกว่าการยอมรับทางชีวภาพ และมักเป็นกุญแจสำคัญในการศึกษาพฤติกรรมของสายพันธุ์เป้าหมายต่อไป[ 32 ]

Once interactions between the animal and robot population is achieved by establishing relevant communication channels, mixed societies offer the potential for adaptive robotic behaviours driven by real-time feedback from the animal population. By responding directly to animal behaviour, the robots can dynamically adjust their actions to better integrate into the group. This capability is particularly valuable for understanding collective behaviours in animal populations. Adaptive robots can be used to implement models of specific roles or interactions within a group, enabling the testing of hypotheses about coordination, decision-making, or social organisation. This approach bridges experimental and modelling techniques, in an attempt to offer insights into the underlying mechanisms of collective behaviour.[33]

See also

  • The BioRobotics Institute, Scuola Superiore Sant'Anna, Pisa, Italy
  • The BioRobotics Lab. Robotics Institute, Carnegie Mellon University *
  • Bioroïdes - A timeline of the popularization of the idea (in French)
  • Harvard BioRobotics Laboratory, Harvard University
  • Locomotion in Mechanical and Biological Systems (LIMBS) Laboratory, Johns Hopkins University
  • BioRobotics Lab in KoreaArchived 2012-05-14 at the Wayback Machine
  • Laboratory of Biomedical Robotics and Biomicrosystems, Italy
  • Tiny backpacks for cells (MIT News)
  • Biologically Inspired Robotics Lab, Case Western Reserve University
  • Bio-Robotics and Human Modeling Laboratory - Georgia Institute of Technology
  • Biorobotics Laboratory at École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Switzerland)
  • BioRobotics Laboratory, Free University of BerlinArchived 2013-04-22 at the Wayback Machine (Germany)
  • Biorobotics research group, Institute of Movement Science, CNRS/Aix-Marseille University (France)
  • Center for Biorobotics, Tallinn University of Technology (Estonia)
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Biorobotics&oldid=1355790069 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไบโอโรโบติกส์

ไบโอโรโบติกส์ เป็นวิทยาศาสตร์สหวิทยาการที่ผสมผสานสาขา วิศวกรรมชีวการ แพทย์ ไซเบอร์เนติกส์ และ หุ่นยนต์ เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ที่ผสานชีววิทยากับระบบกลไก...

ไซเบอร์เนติกส์

ไซเบอร์เนติกส์มุ่งเน้นไปที่การสื่อสารและระบบของสิ่งมีชีวิตและเครื่องจักร ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์และผสมผสานกับสาขาวิชาต่างๆ มากมาย เช่น ชีววิทยา คณิตศาสตร์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ วิศวกรรมศาสตร์ และอื่นๆ อีกมากมาย

ประวัติศาสตร์

ทฤษฎีไซเบอร์เนติกส์เป็นแนวคิดที่มีมานานหลายศตวรรษ ย้อนกลับไปถึงยุคของ เพลโต ซึ่งเขาใช้คำนี้เพื่ออ้างถึง "การปกครองผู้คน" คำว่า cybernetique ปรากฏให้เห็นในช่วงกลางทศวรรษ 1800 โดยนักฟิสิกส์ André-Marie Ampère [ 3 ] คำว่า cybernetics...

ศาสตร์

ไซเบอร์เนติกส์มักถูกเข้าใจผิดเนื่องจากขอบเขตของสาขาวิชาที่ครอบคลุมกว้างขวาง ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ไซเบอร์เนติกส์ถูกบัญญัติให้เป็นสาขาวิชาสหวิทยาการที่ผสมผสานชีววิทยา วิทยาศาสตร์ ทฤษฎีเครือข่าย และวิศวกรรมศาสตร์ ปัจจุบัน...