这个高度敏捷的微型机器人能够跳跃超过其腿长10倍的距离。由于它的多腿设计,可以大大减少摩擦,机器人可以在身体内部的表面上有效地移动,或完全浸入体液,如血液或粘液。
城市大学生物医学工程系助理教授沈亚静博士领导了这项研究,他说机器人有数百条不到1毫米长的尖腿,看起来像细小的毛发。这大大减少了接触面积,从而减少了与表面的摩擦。实验室测试表明,在潮湿和干燥的环境中,多腿机器人比无腿机器人的摩擦小40倍。
材料是另一个关键特征。这个机器人是用一种叫做聚二甲基硅氧烷(PDMS)的硅材料制造的,这种材料中嵌入了磁粉,可以通过施加电磁力来远程控制它。
“材料和多腿设计都大大提高了机器人的疏水性能。橡胶块很软,可以很容易地切割成各种形状和大小的机器人,用于不同的应用。”城市大学机械工程系(MNE)的王钻凯教授说,他构想了这一研究想法,并发起了研究人员之间的合作。
在实验中,机器人由磁控机械手控制,可以侧摆或侧摆运动。“崎岖不平的表面和人体不同组织变化的纹理使运输具有挑战性。我们的多足机器人在各种地形中表现出了令人印象深刻的性能,因此在体内给药方面具有巨大的潜力。”王教授说。即使遇到比它的腿长10倍的障碍物,它也可以用可变形的软腿轻松跳过。
该机器人还具有显著的装载能力。实验室测试表明,它可以承载自身重量100倍的负载,相当于一个人轻松举起一辆26座的小巴。沈博士补充说:“这种微机器人具有超强的承载能力、高效的移动能力和卓越的跨越障碍能力,这使得它非常适合在恶劣环境下的应用,比如通过消化系统将药物输送到指定地点,或者进行医疗检查。”
在对动物进行进一步的测试并最终在人类身上进行测试之前,研究团队将在三个方面进一步发展和完善其研究:找到一种可生物降解的材料,研究新的形状,以及增加额外的功能。沈博士说:“我们未来两到三年的目标是创造出一种生物可降解的机器人,它在完成给药任务后会自然分解。”
来源:香港城市大学