科学家研发能应对人体内复杂环境的磁性微型机器人

2018年02月14日 16:29 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,如果微型机器人未来某天要在我们的体内展开奇妙之旅的话那么它们必须要学会如何处理各种暗藏危险的地形。近日,来自普渡大学的工程师们就研发出了一种全新的磁性微型机器人,叫microTUM。它能在潮湿或干燥的条件下通过翻筋斗的方式在颠簸、沟渠和山丘地形之间穿行。

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MicroTUM仅长800微米、宽400微米,其外形看起来跟Max Planck的Millirobot非常像。这两个机器人末端都具备磁性,它们可以通过一个旋转磁场控制。机器人中间部分则用于携带药物或其他需要输送到身体内部的东西。

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然而人类的身体对于机器人来说却是一个多变且充满敌意的环境,在里面移动是一个非常大的挑战。即便是微观尺度的摩擦力也会让微型机器人难以移动,人体内的生物流体则会增加其前进的阻力。另外,由于微型机器人上并没有太多的磁性材料,所以它需要一个相对强大的磁场才能运动。

研究小组表示,倒栽葱运动对于microTUM的移动来说至关重要,因为这不仅能减轻机器人对磁场的依赖性而且总是保持一头贴在地面上的模式能让它在更陡的斜坡上攀岩。

研究小组通过在干燥空气和水、硅油条件下的测试发现,微型机器人能够在所有的条件下表现良好并且每种条件所表现的优势也有所不同。比如在油质环境下,这种机器人的运动速度虽然被减慢,但它却能爬上高达60度的斜坡,而如果是在开放的空气环境下,机器人的攀爬能力虽有所减弱但速度却更快。

接下来,科研团队计划为microTUM安装一个全新的视觉控制系统以便达到更精准的引导作用。如果能取得进展那么他们将最终将其运用到人体药物运输系统中。

相关报告已发表在《Micromachines》上。

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