論文の概要: Receptogenesis in a Vascularized Robotic Embodiment

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.09473v1
• Date: Tue, 10 Mar 2026 10:24:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-23 08:17:42.152492
• Title: Receptogenesis in a Vascularized Robotic Embodiment
• Title（参考訳）: 血管柄付きロボットの血管新生
• Authors: Kadri-Ann Pankratov, Leonid Zinatullin, Hans Priks, Adele Metsniit, Urmas Johanson, Tarmo Tamm, Alvo Aabloo, Edoardo Sinibaldi, Indrek Must,
• Abstract要約: 動作中に$textitex novo$ハードウェアを生成する能力を持つロボットシステムを取得すると、物理的適応性の制御が拡張される。 この研究は、進化のための材料ベースのフレームワークを確立し、ロボットが出現する振る舞いをサポートするために必要なハードウェアを物理的に成長させることを可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.6501025489527174
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Equipping robotic systems with the capacity to generate $\textit{ex novo}$ hardware during operation extends control of physical adaptability. Unlike modular systems that rely on discrete component integration pre- or post-deployment, we envision the possibility that physical adaptation and development emerge from dynamic material restructuring to shape the body's intrinsic functions. Drawing inspiration from circulatory systems that redistribute mass and function in biological organisms, we utilize fluidics to restructure the material interface, a capability currently unpaired in robotics. Here, we realize this synthetic growth capability through a vascularized robotic composite designed for programmable material synthesis, demonstrated via receptogenesis - the on-demand construction of sensors from internal fluid reserves based on environmental cues. By coordinating the fluidic transport of precursors with external localized UV irradiation, we drive an $\textit{in situ}$ photopolymerization that chemically reconstructs the vasculature from the inside out. This reaction converts precursors with photolatent initiator into a solid dispersion of UV-sensitive polypyrrole, establishing a sensing modality validated by a characteristic decrease in electrical impedance. The newly synthesized sensor closed a control loop to regulate wing flapping in a moth-inspired robotic demonstrator. This physical update increased the robot's capability in real time. This work establishes a materials-based framework for constitutive evolution, enabling robots to physically grow the hardware needed to support emerging behaviors in a complex environment; for example, suggesting a pathway toward autonomous systems capable of generating specialized features, such as neurovascular systems in situated robotics.
• Abstract（参考訳）: 操作中に$\textit{ex novo}$ハードウェアを生成する能力を持つロボットシステムを取得すると、物理的適応性の制御が拡張される。 個別の部品統合や後配置に依存するモジュールシステムとは異なり、身体の内在的な機能を形作るために動的材料再構成から物理的適応と発達が出現する可能性を想定する。 生体内での質量と機能を再分配する循環系からインスピレーションを得て、流体学を用いて材料界面を再構築する。 そこで本研究では, 環境条件に基づく内部流体貯留層からのセンサのオンデマンド構築である, 受容器生成による, プログラム可能な材料合成を目的とした, 血管柄付ロボット複合材料を用いて, この合成成長能力を実現する。 外部局所紫外線照射で前駆体の流動輸送を調整することにより、内部から血管を化学的に再構築する$\textit{in situ}$光重合を駆動する。 この反応は、前駆体と光性開始剤を紫外線感受性ポリピロールの固体分散に変換し、電気インピーダンスの特徴的な低下によって検証される知覚モーメントを確立する。 新しく合成されたセンサーは制御ループを閉じ、マウスにインスパイアされたロボットデモンストレーターで羽ばたきを調節した。 この物理的アップデートにより、ロボットの能力はリアルタイムで向上した。 この研究は、構成的進化のための材料ベースの枠組みを確立し、ロボットは複雑な環境において出現する行動を支援するために必要なハードウェアを物理的に成長させることができる。

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