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什么是微型机器人?

发布时间:2019-12-18 21:42 来源:荆楚网

  还记得美国大片里面的微型机器人吗?

  数十万个微型机器人组成的黑色站队,在人类的控制下随意排列组合, 一会儿排成一个人字,一会儿排成一个一字……等等,走错片场了……是可以任意变幻成桥梁、快速移动的阶梯、有冲击力的风暴等等,不受障碍物影响地去完成各种任务。

  机器人的微型化概念早在几十年前便被提出,但长期以来一直不温不火。近些年来,随着微加工工艺、微传感器、微驱动器及微架构等技术的日渐崛起,微型机器人才逐渐从幻想变为了现实。那么什么是微型机器人呢?

  这种机器人只有苍蝇般大小,可以像昆虫那样成群活动,并在监管、微型制造以及医药等方面进行数据收集。这些机器人尽管只有不到4平方毫米大,却装有移动、通讯、收集数据所需的所有设备。

  微型机器人由于具有特殊的用途而倍受关注。一个重要应用是军事侦察,可装备到士兵班,进行敌情侦察及监视。还可用于战争危险估计、目标搜索、通信中继,监测化学、核或生物武器,侦察建筑物内部情况。可适用于城市、丛林等多种战争环境。因为其便于携带,操作简单,安全性好的优点,可以在部队中大量装备。在非军事领域,配置有相应传感器的微型机器人可以用来搜寻灾难幸存者、有毒气体或化学物质源,消灭农作物害虫等。

  2019年3月22日,中国科研人员开发出了一种磁性微游动机器人,可像“蚁群”一样成千上万地组队协同作业。据了解,该成果发表在新一期美国《科学·机器人学》杂志之上,这种磁性微游动机器人呈花生状,长3微米、直径2微米,只有头发丝直径的约四十分之一。由大量该种机器人组成的群体可在旋转磁场的调控下变为长链,在狭长的模拟毛细血管中穿行,未来有望为高效靶向给药和体内成像提供解决方案。

  6月份,由哈佛大学在2018年8月打造的小型飞行机器人Robobee获得了一个新的重大更新,即切断了原先拿来供能的电线。现在,研究人员只在这个小机器人上面安装了一个微型太阳能电池板,便能让其获得飞行的动能。据研究人员介绍,Robobee的翅膀也从两个增加到了四个,另外他们还对执行器和传动比都进行了细微的调整进而使得飞行器变得更有效率,同时还提高了升力。

  7月份,来自瑞士洛桑联邦理工学院的一个研究团队研制出了一种灵感来自蚂蚁的小型机器人,它们拥有良好的机动性,可以互相交流、分配角色,共同完成复杂的任务。据悉,该机器人名为Tribots,它是通过多张轻薄的材料折叠组装而成,由于奇特的外形,它也被称为是“三足机器人”。这些机器人能力和蚂蚁很像,虽然设计简单重量仅为10克,但每个机器人都有多种运动模式,并可以在多种地形移动。

  而加州理工学院的研究人员发表了关于光声计算机断层扫描引导的体内肠道微型机器人的研究。微型机器人可以将药物输送到体内特定部位,同时从体外进行监测和控制。研究人员表示,他们的初衷是治疗消化道肿瘤。将微型机器人包裹在微胶囊中,在胃中可以保持稳定,并且一经释放,微型机器人就可以在体内各种生物流体中表现出有效的推进力。

  

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