引入Deformio,这是一种具有共同置换力输入和可变刚度输出的新型可变形显示。与先前的工作不同,我们的方法不需要PIN阵列或重新配置面板。相反,我们利用气动和电阻传感,使力检测和刚度控制在柔软的连续表面上。这使用户可以在柔软的表面上感知丰富的触觉反馈,并复制传统基于玻璃的屏幕的流体手指运动的好处。使用机器人臂,我们进行了一系列评估,并进行了3,267个试验,以量化触摸和力输入的性能以及刚度输出。此外,我们的研究证实了用户同时应用多力输入并区分刚度水平的能力。我们说明了Formio如何通过对日常互动的愿景来增强相互作用,并包括两个实施的独立示范。
摘要:触觉手和握手,旨在实现熟练的对象操纵,对于与环境的高精度互动至关重要。这些技术在诸如微创手术等领域尤其重要,它们可以增强手术精度和触觉反馈:在高级假肢的发展中,为用户提供了改善功能和更自然的触觉,并且在工业自动化和制造业内,它们为更有效,安全和灵活的生产过程贡献了更有效,安全和灵活的生产过程。本文介绍了两指机器人手的开发,该手的开发采用了简单而精确的策略来操纵物体而不会损害或丢弃它们。我们的创新方法融合了对力敏感的电阻器(FSR)传感器,其平均电流是伺服电机的平均电流,以提高抓握的速度和准确性。因此,我们旨在创建一种比抓手更灵巧的抓握机制,而不是机器人手。为了实现这一目标,我们设计了一只两指机器人手,每只手指上都有两个自由度。将FSR集成到每个指尖中,以实现对象分类和初始接触的检测。随后,连续监测伺服电流以实现阻抗控制并保持对物体的掌握在各种刚度中。在初始接触时提出的手部对象的刚度分类,并通过融合FSR和运动电流来施加准确的力。使用耶鲁-CMU – Berkeley(YCB)对象进行了实验测试,包括一个泡沫球,一个空的苏打罐,苹果,苹果,玻璃杯,塑料杯和一个小牛奶包装。机器人的手成功地从桌子上捡起了这些物体,并将它们坐下而不会造成任何损坏或中途丢弃。我们的结果代表着具有先进物体感知和操纵能力的触觉机器人手的重要一步。
小梁网(TM)细胞中的交联肌动蛋白网络(氏族)可能通过改变TM细胞功能和刚度来增加IOP。但是,缺乏直接证据。在这里,我们开发了转化的TM细胞,形成自发荧光标记的氏族。通过将转化的青光眼TM(GTM3)细胞与柔抗脱反应-EGFP-BLASTR慢病毒载体载体并用BlastCidin选择,构建了稳定的细胞。使用原子力显微镜研究了GTM3-氟法中GFP细胞的刚度。还测量了用/不含地塞米松/TGFβ2处理的原代人TM细胞中氏族的弹性模量,以验证在GTM3-氟法中GFP细胞中的发现。对用1μM拉氏蛋白B或Phrodo Bioparticle处理的GTM3-氟法中的活细胞成像分别确定肌动蛋白稳定性和吞噬作用。GTM3-脱反性GFP细胞形成自发氏族,而无需诱导TGFβ2或地塞米松。与没有氏族的细胞相比,含有细胞的氏族显示出升高的细胞刚度,对latrunculin b诱导的肌动蛋白去聚合的抗性以及造成的吞噬作用。用来塞米松或TGFβ2诱导的氏族的原代人TM细胞也被僵硬,吞噬细胞较少。GTM3- LIFEACT-GFP细胞是研究TM中氏族的机械生物学和病理学的新工具。这些细胞的初始表征表明,氏族至少有助于TM细胞的一些青光眼表型。
旋转双层石墨烯(TBG)中的平带超导性和量子几何 平带中的非费米液体正常态 平带超导体中的非平衡传输 平带中的直流电导率 多体量子度量和德鲁德重量
细胞转录和表型对细胞转录和表型的表观遗传控制受到细胞微环境的变化的影响,但是这些微环境的机械提示如何精确影响表观遗传态来调节转录状态,这在很大程度上仍未覆盖。在这里,我们结合了基因组 - 表观基因组分析,表观基因组编辑以及表型和单细胞RNA-SEQ CRISPR筛选,以鉴定一类新的基因组增强剂,以对机械微环境做出反应。这些“机械性元素”可以在软体或僵硬的细胞外基质环境上活跃,并调节转录以影响关键细胞功能,包括凋亡,机械转导,增殖和迁移。在刚性材料上的机械性材料的表观遗传编辑将基因表达调整为在较软的材料上观察到的水平,从而重新编程了对机械微环境的细胞反应。这些编辑方法可以使机械驱动的疾病状态的精确改变。
4D 打印是一个新兴领域,其中 3D 打印技术用于对刺激响应材料进行图案化以创建变形结构,以时间为第四维。然而,目前用于 4D 打印的材料通常较软,在形状变化过程中的弹性模量 (E) 范围为 10 −4 至 10 MPa。这限制了所得结构的可扩展性、驱动应力和承载能力。为了克服这些限制,多尺度异质聚合物复合材料被引入作为一种新型的刚性、热响应 4D 打印材料。这些油墨的 E 比现有的 4D 打印材料高四个数量级,并提供可调节的电导率,可同时实现焦耳加热驱动和自感应功能。利用电控双层作为构建块,设计和打印出一种可变形为 3D 自立式起重机器人的平面几何体,与其他 3D 打印执行器相比,在重量标准化的起重负载和致动应力方面创下了新纪录。此外,该油墨调色板还用于创建和打印平面晶格结构,这些结构可变形为各种自立式复杂 3D 形状。这些贡献被集成到 4D 打印电控多步态爬行机器人晶格结构中,该结构可承载自身重量的 144 倍。
本研究提出了二维功能梯度 (2D-FG) 金属陶瓷多孔梁静态屈曲和自由振动分析的解析解。为了实现这一目标,利用汉密尔顿原理推导出梁的运动方程,然后在 Galerkin 著名的方程解解析法框架内求解导出的方程。梁的材料属性随厚度和长度的变化而变化,符合幂律函数。在功能梯度材料 (FGM) 的制造过程中,可能会由于技术问题导致微孔出现而出现孔隙。本文给出了详细的数学推导并进行了数值研究,重点研究了各种参数(例如厚度和长度两个方向上的 FG 功率指数、孔隙率和细长比 (L/h))对基于新高变形梁理论的梁的无量纲频率和静态屈曲的影响。通过将结果与公认的研究进行比较,验证了所提出模型的准确性。根据屈曲和振动分析的结果,所提出的沿厚度方向的修改的横向剪应力与TBT相比表现出更接近的结果。
此预印本的版权所有者此版本于 2023 年 10 月 27 日发布。;https://doi.org/10.1101/2023.10.27.564288 doi:bioRxiv preprint
摘要:微凝胶是水的交联聚合物,被广泛用作组织工程和再生医学的脚手架材料中的胶体构建块。微凝胶可以根据其聚合物结构,交联密度和制造方法来控制其刚度,肿胀程度和网格尺寸 - 所有这些都会影响其功能和与环境的相互作用。当前,缺乏对聚合物组成如何影响软微凝胶的内部结构以及该形态如何影响特定生物医学应用的内部结构。在本报告中,我们系统地改变了聚乙烯甘氨酸丙烯酸酯(PEG-AC)前体的结构和摩尔质量,以及它们的浓度和组合,以洞悉影响棒状微凝胶的内部结构的不同参数。我们表征了来自PEG-AC前体产生的散装水凝胶和微凝胶中丙烯酸酯基团在光聚合过程中丙烯酸酯基团的转化。此外,我们研究了细胞 - 微凝胶的相互作用,并且观察到改善的细胞在具有更容易接近的RGD肽的微凝胶上扩散,并且刚度在20 kPa至50 kPa的范围内导致细胞的生长更好。
不同于大多数工程材料,拉胀材料具有负的泊松比。拉胀材料用于医学、体育科学、传感器和执行器等各个领域。拉胀结构由多个并联和串联的单元组成。本文通过分析提取了拉胀单元和结构的等效刚度。研究了拉胀单元的角度和梁长等几何参数对拉胀单元和结构等效刚度的影响。使用 Abaqus 软件对拉胀结构进行模拟,验证了提取的方程。在本研究中,使用数值模拟来研究拉胀单元参数对其等效质量的影响。研究结果表明,改变拉胀单元的几何参数会影响拉胀结构的振动行为。此外,还研究了拉胀结构几何参数对泊松比的影响。
