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無需集會:研究人員自動化微機器人設計
2019年04月29日    閱讀量:463    新聞來源:中國牛涂網-涂料,化工,機械,建材,行業資訊門戶網站  |  投稿

組裝一個微型機器人曾經需要一對尖嘴鑷子,一個顯微鏡,穩定的手和至少八個小時。但是現在多倫多大學工程系的研究人員開發出一種只需要3D打印機20分鐘的方法。


在埃里克·迪勒教授的實驗室中,研究人員創造了磁化微型機器人 - 針頭的大小 - 可以穿過充滿液體的血管和人體內的器官中國機械網okmao.com。迪勒和他的團隊使用磁場無線控制這些微機器人的運動。


每個微型機器人都是通過在平坦,柔韌的材料上精確布置磁針的微觀部分而構建的。一旦部署,研究人員應用磁場誘導微型機器人通過流體通道以蠕蟲狀運動行進,或者關閉其微小的機械“鉗口”以采集組織樣本。


“這些機器人制造非常困難且勞動密集,因為這個過程需要精確,”研究生田天琪說。“同樣由于需要手動裝配,使這些機器人更小更難,這是我們研究的主要目標。”


這就是為什么徐和他的同事們開發出一種自動化方法,可以顯著減少設計和開發時間,并擴展他們可以制造的微型機器人的類型。他們的研究結果今天發表在  Science Robotics上。


未來的醫療應用需要更小和更復雜的微型機器人,例如靶向藥物輸送,輔助受精或活組織檢查。


“如果我們在泌尿道或大腦的液體腔內采集樣本 - 我們設想優化的技術將有助于縮小手術機器人工具,”迪勒說。


為了展示他們的新技術的能力,研究人員設計了20多種不同的機器人形狀,然后將其編程到3D打印機中。然后,打印機構建并固化設計,將磁性圖案化顆粒定向為過程的一部分。



具有不同磁化分布的三臂軟磁結構的頂視圖圖像。圖片來源:Xu等,Sci。機器人。4,eaav4494(2019)

“以前,我們會準備一個形狀并手動設計它,花幾個星期來規劃它,然后再制作它。而這只是一種形狀,”迪勒說。“然后,當我們構建它時,我們將不可避免地發現特定的怪癖 - 例如,我們可能不得不將它調整為更大或更薄以使其工作。”


“現在我們可以對形狀進行編程并點擊打印,”Xu補充道。“我們可以輕松地迭代,設計和改進它。我們現在有能力真正探索新的設計。”


研究人員的優化方法為開發比當前毫米尺寸更小,更復雜的微型機器人打開了大門。迪勒說:“我們認為有朝一日我們可能會減少10倍。”


迪勒的實驗室計劃使用自動化過程來探索更復雜和復雜的微型機器人形狀。“作為一個機器人研究社區,需要探索這個小型醫療機器人的空間,”迪勒補充說。“能夠優化設計是該領域需要的一個非常重要的方面。”


標簽:行業資訊今日頭條產品資訊技術中心機器人服務與娛樂機器人
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