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BACKGROUND: In cartilage repair, scaffold-assisted single-step techniques are used to improve the cartilage regeneration. Nevertheless, the fixation of cartilage implants represents a challenge in orthopaedics, particularly in the moist conditions that pertain during arthroscopic surgery. Within the animal kingdom a broad range of species has developed working solutions to intermittent adhesion under challenging conditions. Using a top-down approach we identified promising mechanisms for biomimetic transfer OBJECTIVE: The tree-frog adhesive system served as a test case to analyze the adhesion capacity of a polyglycolic acid (PGA) scaffold with and without a structural modification in a bovine articular cartilage defect model. METHODS: To this end, PGA implants were modified with a simplified foot-pad structure and evaluated on femoral articular bovine cartilage lesions. Non-structured PGA scaffolds were used as control. Both implants were pressed on 20 mm × 20 mm full-thickness femoral cartilage defects using a dynamometer. RESULTS: The structured scaffolds showed a higher adhesion capacity on the cartilage defect than the non-structured original scaffolds. CONCLUSIONS: The results suggest that the adhesion ability can be increased by means of biomimetic structured surfaces without the need of additional chemical treatment and thus significantly facilitate primary fixation procedures.
Ameisen der Gattung Cataglyphis sind in der Lage, auf Basis propriozeptiver Signale zu navigieren. Dabei werden Odometrie und der Neigungswinkel des Untergrunds über die Beinbewegung ermittelt. Das System ist robust und funktioniert mit geringem rechnerischen Aufwand. Dadurch eignet es sich als Vorbild für die Navigation von Laufrobotern in schwierigem Gelände. Ziel ist die Entwicklung eines breit anwendbaren generischen Systems, das über ein bionisch inspiriertes Odometer verfügt. Im Speziellen wird untersucht, ob die charakterisierende Größe in der Neigungsbestimmung die in den Beinen wirkenden Kräfte sind. Die Positionierung der Kraftsensoren im Ameisenbein legt eine weitere Vereinfachung auf die in den Gelenken auftretenden Drehmomente nahe. Die Implementierung des Odometers wird in einer Simulation sowie an einer robotischen Einzelbeinplattform validiert. Vorteile dieses Systems sind die kostengünstige und kompakte Implementierung, die im besten Fall keine zusätzlichen Sensoren benötigt und eine Positionsbestimmung in Echtzeit ohne externe Infrastruktur ermöglicht
Flying insects employ elegant optical-flow-based strategies to solve complex tasks such as landing or obstacle avoidance. Roboticists have mimicked these strategies on flying robots with only limited success, because optical flow (1) cannot disentangle distance from velocity and (2) is less informative in the highly important flight direction. Here, we propose a solution to these fundamental shortcomings by having robots learn to estimate distances to objects by their visual appearance. The learning process obtains supervised targets from a stability-based distance estimation approach. We have successfully implemented the process on a small flying robot. For the task of landing, it results in faster, smooth landings. For the task of obstacle avoidance, it results in higher success rates at higher flight speeds. Our results yield improved robotic visual navigation capabilities and lead to a novel hypothesis on insect intelligence: behaviours that were described as optical-flow-based and hardwired actually benefit from learning processes.
Ventilanordnung und Verfahren zum Kühlen eines Wärmetauschers eines Fahrzeugs [Offenlegungsschrift]
(2023)
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung umfassend wenigstens ein durch Gas, insbesondere Luft, durchströmbares Ventilelement (1, 1') mit einer Öffnung, wobei der Öffnung ein Dichtelement zugeordnet ist, mit dem die Öffnung verschließbar und/oder öffenbar ist, wobei das Dichtelement durch einen Dichtflächenbereich eines Plattenelements ausgebildet ist, vorzugsweise eines in zumindest einem möglichen Betriebszustand planen Plattenelements ausgebildet ist, wobei das Dichtelement der Öffnung des wenigstens einen Ventilelements gegenüberliegt und der das Dichtelement bildende Dichtflächenbereich des Plattenelements mittels wenigstens eines Spiralarmes mit einem Randflächenbereich des Plattenelements einstückig und relativ zum Randflächenbereich beweglich verbunden ist und der wenigstens eine Spiralarm von wenigstens einer um den Dichtflächenbereich verlaufenden spiralförmigen und durch Gas durchströmbare Ausnehmung in dem Plattenelement zumindest bereichsweise umgeben ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Kühlen eines Wärmetauschers in
einem Fahrzeug.