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  • 喷一喷 秒变行走自如的机器人

    行业资讯 | 时间: 2020-12-10 | 望潮科技 | 编译:阿芬|浏览量:1152

      近日,香港城市大学(CityU)、中国科学院深圳先进技术研究院(SIAT)的研究人员及其合作者,研发出只需要将类似胶水的磁性喷雾剂喷在物体表面,就可以快速制造出一种运动可控且灵活的毫米级机器人。这个机器人可以在不同表面上爬行、行走或滚动。可以说是制造毫米级机器人(Millirobots)的简单方法。

      研究人员表示,这种磁性涂层具有生物相容性,而且在必要时可以分解成粉末,在生物医学领域,比如导管导航和药物输送等,已经表现出了一定的应用潜力。


     
      在这项研究工作中,研究人员既不需要提升电子设计的集成度,也不用考虑机器人外壳材质如何选取,只需通过给物体涂上一种名为 M-spray 的复合胶状磁性喷雾剂(composited glue-like magnetic spray),就可以快速构建大量毫米级机器人。

      当前,无论是医疗诊断机器人、管道检测机器人,还是昆虫式机器人等,在设计之初,其结构、用途、控制运动的程序均已确定,其灵活性受到了严重的制约。该论文所描述的这种方法就突破了当前微型机器人的瓶颈,其特别之处在于,研究人员可以按需对微型机器人的运动模式进行重新编程。

      此外,研究人员解释道,通过将凝固的 M-spray 涂层充分润湿,使其像胶水一样粘附在物体表面,再通过对其施加强磁场,就可以改变 M-spray 涂层的磁性颗粒的分布方向和排列方向,以实现对微型机器人运动方式的灵活控制。


     
      实验表明,同一个 M-spray 涂层的毫米级机器人可以在不同运动模式间切换。比如,在宽敞的环境中,可以像毛毛虫一样(以三维的运动方式)快速移动;在遇到狭窄的缝隙时,也可以切换到平面运动方式,宛如一支缓慢的协奏曲,慢慢地通过缝隙。

      这项技术另一个重要特征是,M-spray 涂层可以在磁场的操纵下按需分解成粉末。研究人员强调,M-spray 崩解后产生的副作用可以忽略不计。“M-spray的所有原料(即聚乙烯醇、麸质蛋白和铁微粒)都具有生物相容性,涂层在崩解后产生的粉末可以被人体吸收,或者排泄出去。”

      研究人员表示,可以用 M-spray 构建不同的毫米级机器人,以适应各种环境、表面条件和障碍物。他们希望这种方法能够促进毫米级机器人在不同领域的开发和应用,比如主动运输、可移动传感器和设备,特别是在有限空间内的任务。

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