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仿生多足機器人 宛如坦克車運送藥物至目的地

2018/10/04彭梓涵編輯整理

仿生多足機器人 宛如坦克車運送藥物至目的地。(圖片來源:香港城市大學)

仿生多足機器人 宛如坦克車運送藥物至目的地。(圖片來源:香港城市大學)

來自香港城市大學(CityU)的研究團隊開發了一款微型、柔軟的仿生多足機器人(millirobot),能在乾爽或濕潤環境下承載負重,作為人體內的藥物輸送平台。其研究成果日前已發表在《Nature communications》期刊上。

儘管最近已有許多成功開發的毫米、奈米軟性材質機器人其賦予傳統剛性機器人所不具備的複雜功能,但在潮濕和乾燥條件下實現優異性能仍具有挑戰性。或許有朝一日微型機器人能透過游泳和爬行穿過我們的身體來運送藥物,修補傷口或清理堵塞的動脈。

來自香港城市大學(CityU)的研究團隊開發了一款不受束縛的柔軟的仿生多足毫米機器人,其靈感來自生物體的靈活柔軟和有彈性的腿/腳結構。

 

Millirobot使用聚二甲矽氧烷(PDMS)改進的磁粉輔助成型方法,使多足機器人形成錐形腳的結構,在凝固過程施加外部磁場,得到一個長度為17毫米,寬度為7毫米,厚度為150微米的機器人。(圖片來源:Nature)

多足的Millirobot,帶有軟性錐形足。(圖片來源:Nature)

Millirobot使用聚二甲矽氧烷(PDMS)改進的磁粉輔助成型方法,使多足機器人形成錐形腳的結構,在凝固過程施加外部磁場,得到一個長度為17毫米,寬度為7毫米,厚度為150微米的機器人,由於矽膠材質柔軟,因此可輕易剪裁形狀和大小且採用的永久性電磁體透過遠程方式調節機器人的動態運動。

 

Millirobot能表現> 40倍肢長/秒的高速運動速度,在承載能力方面可以負重> 100倍的自重,且具有站立90°越過> 10個身高障礙物越障能力。(圖片來源:Nature)

Millirobot在惡劣環境下掩飾其運動。(圖片來源:Nature)

這種機器人設計可以在各種惡劣環境下表現出色的適應性,能表現> 40倍肢長/秒的高速運動,在承載能力方面可以負重> 100倍的自重,且具有站立90°越過> 10個身高障礙物越障能力。

機器人可以分別以3Hz和13Hz的擺動頻率輕易達到人和獵豹的最大速度,且也可在濕潤、複雜的胃內部進行移動。(圖片來源:Nature)

機器人可以分別以3Hz和13Hz的擺動頻率輕易達到人和獵豹的最大速度,且也可在濕潤、複雜的胃內部進行移動。(圖片來源:Nature)

研究團隊表示,「人體內不同組織的表面起伏、肌理、質地轉變不定,在藥物傳輸上會有困難,Millirobot實現多個組合的運動,使機器人輕易沿著不同軸向運動,也克服剛性材質的傳統機器人的缺點。」(相關影片)

目前研究團隊希望在動物與人類體內進行機械人測試前,從三方面優化Millirobot,包括找可生物降解的製作材料、研發機械人的新外型,以及增加其他特點。

 

資料來源:

A bioinspired multilegged soft millirobot that functions in both dry and wet conditions

多足軟體機械人開拓人體傳輸藥物新應用

 

 

不論人生看起來多麼困難,總有你可以做及取得成功的事《史蒂芬 霍金》。

文章分類 科學要聞

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