科學(xué)家研發(fā)能應(yīng)對(duì)人體內(nèi)復(fù)雜環(huán)境的磁性微型機(jī)器人
據(jù)外媒報(bào)道,如果微型機(jī)器人未來某天要在我們的體內(nèi)展開奇妙之旅的話那么它們必須要學(xué)會(huì)如何處理各種暗藏危險(xiǎn)的地形。近日,來自普渡大學(xué)的工程師們就研發(fā)出了一種全新的磁性微型機(jī)器人,叫microTUM。它能在潮濕或干燥的條件下通過翻筋斗的方式在顛簸、溝渠和山丘地形之間穿行。
MicroTUM僅長800微米、寬400微米,其外形看起來跟Max Planck的Millirobot非常像。這兩個(gè)機(jī)器人末端都具備磁性,它們可以通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)控制。機(jī)器人中間部分則用于攜帶藥物或其他需要輸送到身體內(nèi)部的東西。 然而人類的身體對(duì)于機(jī)器人來說卻是一個(gè)多變且充滿敵意的環(huán)境,在里面移動(dòng)是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。即便是微觀尺度的摩擦力也會(huì)讓微型機(jī)器人難以移動(dòng),人體內(nèi)的生物流體則會(huì)增加其前進(jìn)的阻力。另外,由于微型機(jī)器人上并沒有太多的磁性材料,所以它需要一個(gè)相對(duì)強(qiáng)大的磁場(chǎng)才能運(yùn)動(dòng)。 研究小組表示,倒栽蔥運(yùn)動(dòng)對(duì)于microTUM的移動(dòng)來說至關(guān)重要,因?yàn)檫@不僅能減輕機(jī)器人對(duì)磁場(chǎng)的依賴性而且總是保持一頭貼在地面上的模式能讓它在更陡的斜坡上攀巖。 研究小組通過在干燥空氣和水、硅油條件下的測(cè)試發(fā)現(xiàn),微型機(jī)器人能夠在所有的條件下表現(xiàn)良好并且每種條件所表現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)也有所不同。比如在油質(zhì)環(huán)境下,這種機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度雖然被減慢,但它卻能爬上高達(dá)60度的斜坡,而如果是在開放的空氣環(huán)境下,機(jī)器人的攀爬能力雖有所減弱但速度卻更快。 接下來,科研團(tuán)隊(duì)計(jì)劃為microTUM安裝一個(gè)全新的視覺控制系統(tǒng)以便達(dá)到更精準(zhǔn)的引導(dǎo)作用。如果能取得進(jìn)展那么他們將最終將其運(yùn)用到人體藥物運(yùn)輸系統(tǒng)中。 相關(guān)報(bào)告已發(fā)表在《Micromachines》上。 關(guān)鍵詞: 機(jī)器人
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