我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)合作在微型機(jī)器人領(lǐng)域取得新進(jìn)展
近日,中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院深圳先進(jìn)集成技術(shù)研究所智能仿生中心尚萬(wàn)峰課題組,與香港科技大學(xué)智能制造中心合作,在微型機(jī)器人領(lǐng)域取得了新進(jìn)展。面對(duì)血管等流體環(huán)境下微型醫(yī)療機(jī)器人逆流游動(dòng)難、控制力不足等挑戰(zhàn),該團(tuán)隊(duì)提出了無(wú)束縛微型機(jī)器人獨(dú)特軟膜膠囊結(jié)構(gòu)及其掛壁旋進(jìn)的控制策略,為微型磁性機(jī)器人在實(shí)際血管中的應(yīng)用提供了新的研究思路和解決方案。相關(guān)研究成果以An On-Wall-Rotating Strategy for Effective Upstream Motion of Untethered Millirobot: Principle, Design, and Demonstration為題,發(fā)表在《IEEE機(jī)器人匯刊》(IEEE Transactions on Robotics)上。 近年來(lái),為了實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)治療心血管疾。–VD)的目標(biāo),科學(xué)家提出了較多用于血管的磁性無(wú)束縛機(jī)器人。而由于血液流動(dòng)性,血管中無(wú)繩系且無(wú)束縛微型機(jī)器人承受著較大阻力,較難在自由狀態(tài)下保持靜止,更難以實(shí)現(xiàn)逆流而上的定點(diǎn)給藥控制。為了降低無(wú)線(xiàn)機(jī)器人在血管中所受流體阻力,該團(tuán)隊(duì)提出了流線(xiàn)型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和更易于臨床應(yīng)用的貼壁運(yùn)動(dòng)策略。如圖1所示,該研究結(jié)合橢圓弧線(xiàn)和拋物線(xiàn)的設(shè)計(jì),使機(jī)器人相較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)所受流體阻力減少了約58.5%。貼壁的運(yùn)動(dòng)模式使得機(jī)器人可在流體阻力較低的管壁處前進(jìn),相較于管中央前進(jìn)的經(jīng)典方式,流體阻力進(jìn)一步減少約30.7%。 |