Pag-angat ng mga Shroom Bot: Narito na ang mga Robot na Pinapagana ng Kabute

Ang Pangangailangan para sa Banayad na mga Robot

Kapag gumagawa ng mga sistemang robotikong inilalagay sa mga kontroladong kapaligiran tulad ng mga pabrika, kailangan nilang magkaroon ng “malambot” na paghipo, na may tumpak na kontrol sa kanilang galaw.

Kinakailangan nito ang napaka-sensitibong mga sensor, lalo na ang mga touch sensor. Madalas itong nangangailangan ng napaka-komplikado at marupok na mga elektronikong aparato, na mahirap panatilihing maaasahan sa loob ng maraming taon sa mahihirap na kapaligiran. Kadalasan din itong gumagamit ng mga bihirang o mapangwasak na metal tulad ng mga rare earth, na nagpapataas ng gastos ng mga ganitong robot.

Kasabay nito, ito ay isang bagay na patuloy na ginagawa ng mga sistemang biyolohikal gamit lamang ang mga pangunahing sangkap tulad ng asukal at protina.

Sa mga nagdaang taon, lumalago ang trend na balikan ang biyolohiya upang mapabuti ang mga robot. Ang ilan sa mga ito ay kinabibilangan ng pag-uulit ng mga disenyo ng metal at plastik mula sa kalikasan, isang metodong tinatawag na bio-mimicry. Tinalakay namin ito sa mga artikulong tulad ng “Paano Maaaring Kuhanin ng Robotics ang Inspirasyon Mula sa Kalikasan.”

Isa pang trend ay ang soft robotics, kung saan ang mga actuator, gumagalaw at nakikitang bahagi ay gawa sa flexible na materyales, minsan ay 3D printed, tulad ng aming inilalarawan sa “Soft-Robotics na Nakikinabang mula sa Foam Fluidics,” “Mga Kamay na Katulad ng Tao: Bagong Additive Manufacturing na Tumutulong sa Soft Robotics na Maging Totoo” at “Mga Magnetic Gel Capsule na Maaaring Magpabuti sa Parehong Robotics at Medisina.”

Ngunit paano kung sa halip na gayahin ang mga kakayahan ng biyolohiya gamit ang artipisyal na materyales, gagamit tayo ng tunay na tisyu ng buhay at iintegrate ito sa mga sistemang robotiko?

Ito ang naabot ng mga mananaliksik sa Cornell University (USA) at University of Florence (Italy). Sa isang papel na inilathala sa Science Robotics, sa pamagat na “Sensorimotor control of robots mediated by electrophysiological measurements of fungal mycelia”, inilalarawan nila kung paano nila ginamit ang mga kabute upang lumikha ng mga robotikong biosensor batay sa biyolohiya.

Mga Bioelektrikal na Signal ng Kabute

Maaaring ito ay nakakagulat sa marami, ngunit ang mga kabute ay talagang napaka-komplikadong organismo. Ang kanilang mycelium (ang hindi nakikitang mikroskopikong filament na bahagi ng kabute) ay maaaring magdala ng mga elektrikal na signal, at lumikha nito bilang tugon sa mga stimulus.

Halimbawa, ang liwanag ay maaaring magdulot ng ganitong elektrikal na discharge sa mycelium, at ang mga kemikal na signal ay maaari rin itong gawin. Kaya’t ito ay isang magandang kandidato para sa paggawa ng mga biosensor na magagamit sa mga artipisyal na makina tulad ng mga robot.

Pagpapanatiling Buhay ang Isang Biorobot

Ang mga naunang pananaliksik ay tumingin na sa pag-integrate ng mga tisyu ng buhay sa mga robot, tulad ng halimbawa ng mga lab-grown na kalamnan (tingnan ang “Muscle-Based Actuators Could Maximize Potential of Robotic Solutions”).

Gayunpaman, ito ay medyo mahirap sa praktika, dahil karamihan sa mga tisyu ay mahirap panatilihing buhay sa loob ng balangkas ng robot. Kailangan nila ng tamang temperatura, kahalumigmigan, at suplay ng nutrisyon at maaaring maging bulnerable sa kontaminasyon/o impeksiyon, mga isyung wala sa “normal” na mga robot.

At kung ang mga kalamnan ay maging hindi malusog dahil sa alinman sa mga kadahilanang ito, mabilis na mawawala ang mga function ng robot.

Sa kabilang banda, ang fungal mycelia ay partikular na matibay, dahil nag-evolve ito upang mabuhay mag-isa sa mga panlabas na kapaligiran at makipagkumpetensya laban sa ibang kabute, amag, bakterya, at virus nang walang karagdagang proteksyon (salungat sa mga kalamnan na umaasa sa natitirang bahagi ng organismo tulad ng immune system para sa proteksyon).

Ang mycelia ay mahusay din sa pag-perceive ng panlabas na kapaligiran sa pamamagitan ng liwanag, presyon/paghipo, at kemikal na pag-sensing.

Pinagsama sa kanyang hilig na lumikha ng mga bioelektrikal na signal bilang tugon sa stimulus, ito ay nagiging perpektong biosensor na ang mga signal ay maaaring basahin at “i-decode” ng isang elektronikong chip, habang matibay na sapat upang mabuhay sa loob ng robot.

Paano Gumagana ang mga Fungal Robot

Ang ginawa ng mga mananaliksik ay pinalaki ang mycelia sa loob ng elektronikong bahagi ng robot. At pagkatapos ay sinanay ang algoritmo ng robot upang wastong interpretahin ang signal mula sa mycelia bilang tugon sa stimulus.

Ang sistemang nilikha ng mga mananaliksik ay maaaring harangan ang vibration at electromagnetic interference na maaaring magpahalatang malabo ang signal ng mycelium.

Ito ay isang bagong hakbang sa pagbuo ng mga biorobot, at isang mahalagang hakbang, dahil nagbibigay ito ng matatag, pangmatagalang electrophysiological recordings sa panahon ng untethered, mobile na operasyon.

Lumilikha ito ng isang biohybrid na makina, na kayang tumugon sa mga signal ng liwanag. Sa hinaharap, plano din nilang gawing tumugon ito sa mga kemikal na signal.

Nagbibigay ito ng kawili-wiling potensyal tulad ng isang robot na maaaring mag-sense ng kimika ng lupa sa mga hanay ng pananim, at magpasya kung at gaano karaming pataba ang kailangan. Sa halimbawang iyon, ito ay magdadala ng isang hakbang pa ang progreso ng robotics sa agrikultura, tulad ng tinalakay namin sa “Investors Should Take Note: Robotics Is Taking Over Farming”.

Sa katulad na paraan, maaari nating gawing detector ng mycelium ang mga pathogen.

Isang Multidisciplinary na Larangan

Bilang isang bagong larangan ng agham, na walang gaanong standardized na mga pamamaraan o produkto, ang ganitong uri ng robot ay maaaring medyo mas kumplikado sa pag-develop kaysa sa tradisyonal na mga robot.

“Kailangan mong magkaroon ng background sa mechanical engineering, electronics, ilang mycology, ilang neurobiology, at ilang uri ng signal processing. Lahat ng mga larangang ito ay nagsasama-sama upang buuin ang ganitong uri ng sistema.”

Anand Mishra – research associate sa Organic Robotics Lab na pinamumunuan ni Rob Shepherd.

Sa pananaliksik na ito, nakipagtulungan si Anand Mishra kay Bruce Johnson, isang senior research associate sa neurobiology at behavior, kung paano i-record ang electrical signal ng mycelia membrane. At kay Kathie Hodge, associate professor ng plant-microbe biology, kung paano magpalago ng malinis na kultura ng mycelia at iwasan ang kontaminasyon kapag nag-iinsert ng electrodes, dahil maaaring maghirap ang mycelia sa kontaminasyon, kahit na ito ay mas matibay kaysa sa karamihan ng iba pang bio-robotic na opsyon.

First Prototypes

Dalawang biohybrid na robot ang ginawa: isang soft robot na hugis gagamba at isang wheeled bot.

Pinagmulan: Cornell University

Bawat isa ay maaaring tumugon sa pamamagitan ng paglalakad at pag-ikot bilang tugon sa natural na tuloy-tuloy na spikes sa signal ng mycelia. Magrereact din sila sa mga pagbabago sa kapaligiran, tulad ng ultraviolet na liwanag, na nagbabago ng galaw ng robot.

Investing In Bio- and Soft Robotics

Ang mga soft at bio-robot ay malamang na magiging lumalaking bahagi ng lumalawak na merkado ng robotics, habang ang mga robot ay unti-unting lumalabas mula sa mga pabrika upang tumulong sa pangangalaga ng pasyente sa mga ospital, maglipat ng mga kalakal sa mga warehouse, o mag-ani ng prutas sa mga bukirin at orchard.

Maaari kang mamuhunan sa mga kumpanyang may kaugnayan sa robotics sa pamamagitan ng maraming broker, at dito, sa securities.io, matatagpuan mo ang aming mga rekomendasyon para sa pinakamahusay na mga broker sa USA, Canada, Australia, UK, at pati na rin sa maraming ibang bansa.

Kung hindi ka interesado sa pagpili ng partikular na mga kumpanyang robotik, maaari ka ring tumingin sa mga robotic ETFs tulad ng GlobalX Robotics & Artificial Intelligence ETF (BOTZ), iShares Automation & Robotics UCITS ETF (RBOT), o Global Robotics & Automation Index ETF (ROBO), o tingnan ang iba pa sa aming artikulong “5 Best Robotics & Artificial Intelligence (AI) ETFs to Invest In” na magbibigay ng mas diversified na exposure upang makinabang sa lumalaking industriya ng robotics.

O maaari mo ring tingnan ang aming artikulo tungkol sa “10 Best Robotics Companies”.

Robotic Companies

1. Soft Robotics

Ang kumpanyang ito ay pribadong nakalista at noong 2018, nakipag-partner ang ABB Technological Ventures sa Soft Robotics upang pabilisin ang pag-develop ng microfluidic computation at soft gripper para sa mga robot.

Ang Soft Robotics ay nakatuon sa pag-develop ng mGripAI, isang robot na may malambot na paghawak para sa industriya ng pagproseso ng pagkain, na pinagsama sa buong 3D vision at AI system at gumagamit ng ABB’s IRB360 FlexPicker gripping system.

Pinagmulan: Soft Robotics

Ang lapit ng kumpanya ay maaaring potensyal na mag-integrate ng foam fluidics din, dahil sa karanasan nito sa pag-aapply ng microfluidic technology sa mga totoong aplikasyon.

Makikita mo rin ang mGripAI sa aksyon sa video na ito.

Sa ngayon, ang pangunahing aplikasyon ng soft actuators at grips ay nasa mga industriyal na proseso, lalo na sa industriya ng pagkain.

Sa hinaharap, ang pag-usbong ng AI, machine vision, teknolohiya ng baterya, at soft robotics ay dapat magbigay-daan sa paglikha ng mga robot na makakatulong sa mga nars, tindero, tagalinis, at iba pang gawain na kasalukuyang halos 100% nakasalalay sa paggawa ng tao.

Sa anumang kaso, madaling makita kung gaano kapakipakinabang ang pagkakaroon ng mga mycelium-based na chemical sensor upang madetect ang mga mapanganib na compound, nasirang pagkain, o iba pang kemikal na signal na maaaring madetect habang hinahawakan ang mga bagay gamit ang FlexPicker gripping system.

2. Boston Dynamics

Binuo tulad ng isang “headless yellow dog,” si Spot, ng Boston Dynamics, kayang umakyat sa burol at mag-navigate sa hagdan. Ang device ay nagkakahalaga ng US$74,500. Nagsilbi ito sa maraming layunin, mula sa inspeksyon ng mga pabrika, construction sites, at mapanganib na kapaligiran, kaya nitong umakyat at mag-navigate sa hagdan.

Ang Spot ay ngayon kayang mag-operate 24X7, nang walang interbensyon. Maaari itong mag-charge nang autonomously at magplano sa paligid ng mga bagong hadlang nang dynamic. Ayon sa opisyal na numero, ang mga Spot robot ay umabot na sa mahigit 1,000 na customer hanggang ngayon.

Ang Spot ay naglilingkod sa iba’t ibang industriya, kabilang ang manufacturing, enerhiya at likas na yaman, konstruksyon, akademya at edukasyon, at gobyerno.

Ang mga kemikal at/o light sensor na batay sa mycelium ay maaaring maging mahusay na karagdagan sa ganitong ultra-mobile na platform.

Pagkatapos ng Hyundai isinara ang kanilang kasunduan upang kunin ang Boston Dynamics, nagmamay-ari ito ng 80 porsyento ng stake sa kumpanya. Ang SoftBank, sa pamamagitan ng isa sa mga affiliate nito, ay humahawak ng kontrol sa natitirang 20 porsyento.

Ang Boston Dynamics ay nakamit din ang napakalaking internet fame dahil sa radikal na pag-unlad na ginawa nito sa humanoid Robot Atlas.

Pinagmulan: Boston Dynamics

Ang Hyundai ay palaging unang isang kumpanya ng teknolohiya na halo ng tipikal na South Korean na estilo ng industrial conglomerate structure (chaebols).

Ginagawa nitong pangunahing kandidato upang yakapin ang automation at robotics, lalo na sa konteksto ng pagbagsak ng demograpiko ng South Korea (mas mababa sa 0.78 na kapanganakan bawat babae). Ang pagbagsak ng populasyon na ito ay magiging mapangasiwaan lamang sa pamamagitan ng pag-automate ng napakaraming gawain na kasalukuyang ginagawa ng mga tao, at ang multitasking na polyvalent na mga robot tulad ng mga mula sa Boston Dynamics ay maaaring hawakan ang susi upang makamit ito.

Ito rin ay tumutugma sa bisyon ng Hyundai para sa hinaharap at corporate strategy, na may mga forecast para sa “ang rate ng automation na tataas ng 78% at produktibidad bawat tao ng 38%”.