液态柔性机器人未来可搭载各类传感器递送药物

日前,天津大学成功研发出全球首个液态全柔性智能机器人。该机器人能在不同环境下实现运动、变形和传感测量,未来可搭载各类传感器,用于药物递送、基因测序等领域。

  我们知道,柔性电子器件具有类皮肤特性的特征:超薄、柔性、可延展。在能源、医疗、通信等领域,都拥有广阔前景。近日,天津大学精仪学院教授黄显所带领的团队成功研发出全球首个液态全柔性智能机器人。该研究可搭载温度传感器、湿度传感器、葡萄糖传感器等,未来有望成为柔性电子产业和植入医疗器械的革命性突破。相关研究成果已发表于《尖端科学》。

液态柔性机器人未来可搭载各类传感器递送药物

该机器人示意图,资料图

  理论上,利用柔性电子技术研发的微型软体机器人可反复改变形状,实现运动、抓取、运输和触觉感应等功能。然而,在现阶段,软体机器人依然面临着不可忽视的硬伤,那就是它需要依赖传统的刚性传感元件和电路,这就严重阻碍了此类机器人性能的实现及拓展。

  据了解,受柔软的水母、轮虫等腔肠动物和浮游生物的启发,黄显团队利用液滴的柔软无定形特性和柔性电子器件的超薄柔软特性,构建了一种全新的“智能液滴”——液态全柔性智能机器人。该智能机器人具有超小型、全柔性、可编程控制等特点,能在不同环境条件下实现运动、变形和传感测量。

  除具备良好的运动和环境适应能力之外,液态全柔性智能机器人还可搭载多种传感器,如温度传感器、湿度传感器、光学传感器、应力传感器、葡萄糖传感器、食品毒素传感器和无线能量采集模块等,未来可用于基因测序、化学合成、药物递送等领域,甚至有望进入人体,检测血液健康数据,具有十分重要的科学意义和应用价值。

  据介绍,传统的柔性电子器件载体包括人体、动物体等柔性物体。以液滴为载体且跟随液体共同运动的柔性机器人在世界上尚属首例,液滴与柔性电子的结合,也代表了柔性电子技术的最新形态。

MIT新型机器人

这款抓取机器人可像像植物嫩芽向上生长一样进行自我扩展,资料图

  延伸阅读:MIT新型机器人可像植物一样自动“生长”

  与上述受生物启发的研究类似,因受到植物生长方式的启发,近期,在近期于澳门举行的IEEE国际智能机器人与系统国际会议(IROS)上,麻省理工学院(MIT)的工程师最新展出出一种新型机器人。该机器人的绝技,是可像植物嫩芽向上生长一样进行自我扩展。

该机器未来可将抓取器、传感器等安装在机器人变速箱上工作

该机器人演示动态图,资料图

  据了解,研究人员巧妙地使用刚性材料,开发出这款可自我延伸的新型机器人。它既可扩展自身来达到之前无法达到的高度,也可以通过缝隙进入难以进入的区域,同时还可保持必要的刚度和强度,来支撑抓取器或其他机械装置在其尖端执行拧紧螺栓或操纵手柄等工作。

  这种机器人能深入狭窄空间或在工厂、仓库等杂乱的地方进行工作。比如,在杂乱的架子后面拿起产品,或绕过汽车的发动机零件拧开油盖,有效解决了机器人界的“最后一英尺”的问题。

  未来,研究人员对该机器人的设想是,它可将抓取器、摄像头和其他传感器安装在机器人的变速箱上,从而使其能蜿蜒穿过飞机的推进系统并拧紧松动的螺钉,或在不干扰周围库存的情况下伸入货架抓起产品及完成其他任务。

参与评论已发布评论0

0/500

发表评论

推荐阅读