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소프트 로봇 공학의 발전으로 과학적 분석의 새로운 시대가 열립니다

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07 년 2023 월 XNUMX 일 (나노 워크 뉴스) 거의 모든 실제 작업을 수행하기 위해 형태를 조정할 수 있는 로봇이 곧 멸종된 유기체의 고생태학 추적을 이해하는 데 도움을 줄 수 있을까요? XNUMX년 넘게 고생물학을 연구해 온 오하이오 주립대학교 지구과학 교수인 윌리엄 오시크(William Ausich)는 그렇게 믿습니다. 에 게재된 편지에서 과학 국립 아카데미의 절차 (“Rhombot과 고생물학의 새벽”), Ausich는 현장 연구자들이 오랫동안 멸종된 생물이 환경에서 어떻게 움직일 수 있었는지에 대한 가설을 테스트하는 데 도움이 될 수 있는 새로운 소프트 로봇에 대해 같은 호에 발표된 연구에 대한 논평을 제공했습니다. Ausich는 “이러한 유기체가 한때 어떻게 작동했는지 테스트할 수 있다는 것은 고생태학과 지구상 생명체의 역사를 이해하는 데 정말 중요합니다.”라고 말했습니다. "소프트 로봇을 만드는 것은 우리가 그 목표를 달성하기 위한 매우 혁신적인 새로운 접근 방식입니다." 과학자들은 로봇 공학을 사용하여 고생대의 멸종된 유기체를 복제했습니다. 마름모. 자연 선택을 더 잘 이해하기 위해 과학자들은 로봇 공학을 사용하여 고생대에서 멸종된 유기체를 복제했습니다. (이미지: Carnegie Mellon University) Ausich는 Carnegie Mellon University의 Richard Desatnik과 Carmel Majidi, 그리고 Zach J. 카네기 멜론 대학교와 매사추세츠 공과대학의 패터슨. 연구원들은 생체 모방형인 "Rhombot"이라는 소프트 로봇 프로토타입을 개발했습니다. 이는 자연의 개념을 사용하여 복잡한 문제를 해결한다는 의미입니다. Rhombot은 Pleurocystites라고 불리는 극피동물 속을 모델로 했습니다. 극피동물은 일반적으로 뚜렷한 내부 골격을 갖고 있는 불가사리, 해삼, 샌드 달러와 같은 무척추동물을 말하지만, 흉막낭은 해저를 따라 이동하는 두 개의 큰 먹이 부속기관이 있는 납작한 몸체를 가진 멸종된 유기체입니다. 불행하게도 움직임의 역학에 대해 더 많은 것을 밝혀줄 수 있는 각인이 있는 흉막염 화석은 알려져 있지 않기 때문에 이 동물의 생활 습관을 해석하는 것은 골격 형태를 조사하는 것으로 제한되었다고 Ausich는 말했습니다. 이제 로봇 공학의 진보와 검증된 고생물학 원리를 결합한 분야인 고생물학의 등장으로 연구자들은 화석 기록 내의 깊은 공백을 메우기 시작했습니다. Ausich에 따르면 Rhombot의 제작자는 극피동물의 특수 결합 조직을 모방하고 Rhombot이 고대의 단단한 해저를 나타내는 접촉이 풍부한 표면을 성공적으로 가로질러 이동할 수 있도록 다양한 이론적, 물리적 시뮬레이션을 설정하는 것부터 시작했습니다. 그 편지에는 로봇이 줄기나 넓은 꼬리의 움직임의 결과로 먹이를 먹는 부속기관을 먼저 사용하여 앞쪽 방향으로 움직이기 때문에 저자들이 유기체의 움직임에 대한 연구자들의 이전 예측 중 하나를 실험에서 확인했다는 사실이 밝혀졌다고 기록되어 있습니다. 등에서 뻗어 나오는 것입니다. 팀은 또한 Rhombot의 속도가 꼬리를 휘두르며 걷는 방식으로 최대화되었으며 특정 몸체 대 꼬리 비율을 가진 실제 표본이 속도 증가를 위한 진화 추세를 발전시켰을 수도 있다는 사실을 알게 되었습니다. 이러한 발견은 현재 과학자들이 비교할 수 있는 현대적 유사체가 없는 멸종된 유기체를 모델링하는 데 특히 유익하다고 Ausich는 말했습니다. 이는 매우 혁신적이어서 Rhombot 및 이와 유사한 기타 소프트 로봇 기술을 활용하여 다른 분류군에 속한 동물의 행동 데이터를 분석하고 고대 형태에서 다음 형태로의 진화적 변화를 평가할 수도 있다고 제안합니다. 과학자들은 수백만 년의 시간 척도로 연구하고 있기 때문에 진화의 수수께끼에 대한 더 명확한 그림을 가지면 왜 일부 종은 살고 다른 종은 멸종했는지에 대한 단서를 제공할 수 있습니다. “멸종은 오늘날 지구상에서 큰 문제이며 생물학자들이 이를 완화하기 위해 할 수 있는 일이 너무 많습니다.”라고 Ausich는 말했습니다. "그러나 멸종 전후에 일어난 일을 연구하고 당시 작동했거나 작동하지 않았던 유기체의 생활 방식을 이해함으로써 우리는 실제로 다른 누구도 할 수 없는 생존에 대한 관점을 제공할 수 있습니다." 그리고 이러한 새로운 관점과 이론은 다음 대멸종 사건에서 어떤 종류의 종이 살아남을 것인지에 대해 빛을 비춰줄 수도 있습니다. 로봇이 대량 개발되려면 아직 한참 멀었지만 언젠가는 연구자들의 눈앞에서 오래 전에 사라진 선사 시대 생물을 애니메이션화하는 교육 도구 역할을 할 수 있을 것입니다. 이와 같은 것은 젊은 세대가 고생물학의 덜 알려진 측면, 즉 공룡이 없는 측면에 사랑에 빠지게 하는 데 특히 유용할 것이라고 Ausich는 말했습니다.
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