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首尔国立大学生物机器人实验室开发出了一款“机器人手机壳”——CaseCrawler,带有6个机械腿的它,在手机需要充电时可以自己跑去附近的无线充电装置上,并且在充电完成后再自己跑回你的身边。
别看它只有6个长度仅1.6cm的小短腿,但跑动起来的频率却很高。爬行途中如果遇到不高于机械腿的障碍物,它也可以轻松越过。
其实带有这种拥有机械腿能够自助前行的微型机器人并不是第一次出现在大众的视野里,许多研究团队都曾开发出相应的产品。但由于这些机器人的整体结构是不规则的,所以无法安装至一个小小的手机壳中。
CaseCrawler最大的亮点就在于它的机械腿技术,这6只小短腿可以在静止状态下伸展放平,从变速箱向腿部传送动力的齿轮组厚度只有1.5毫米,但轻薄的机械结构却能承受住相当大的重量,比如一部手机。
别看这个手机壳小,但其内在的技术非常惊人。CaseCrawler机械腿的工作原理与人腿类似,都有着一个只能向一个方向弯曲的膝关节。 要让CaseCrawler向前行进的时候,联动装置(通过变速箱连接到电机)会在膝关节保持腿部直立的同时将腿推离地面,并在产生反作用力的时候,弯曲膝关节,保证腿不会再给地面施加力,通过这种反作用力让机器人前进。
其实,微型机器人的研究开发已经持续了多年,至今,世界各国已经在微型机器人的研究方面取得了不少成果。如今,随着技术的发展,无数科学家都在呕心沥血,持续努力把机器人变得越来越小,越来越轻便。
对于微型机器人来说,最广泛的应用还是在医疗领域。
2017年,美国麻省理工学院的研究人员发明了一款神奇的微型折叠机器人,这种微型机器人被包裹在用冰做成的口服含片里,被人服下后会通过食道进入胃里,冰胶囊融化后,机器人会像折纸一样打开。展开后的机器人看起来就像一张有皱褶的纸, 它们遇热或受磁场作用时会膨胀或收缩,进而使机器人移动。外科医生通过外部电磁场影响机器人身上的磁铁, 进而控制机器人的运动。机器人也能通过屈伸自己的皱褶,沿着胃壁爬到指定的位置。此外,它还可以用自带的磁铁“捕捉”并移除异物,比如误吞的纽扣电池等。
除了输送药物,微型机器人还可以用于血管清理。借助纳米技术,机器人领域的研究者们设计出了一系列微型机器人,他们能够在病人体内对血管进行操作。
例如,德国开发出一种像扇贝造型的微型游泳器,它能以不同速率将壳体打开、关闭,穿梭于具有黏度的液体中,因此可以运用在血液黏性提高所导致的心血管疾病的研究与治疗上,对人类健康有所帮助。
但是,目前不论是基于4D打印技术的靶向治疗技术,还是基于电子技术的“微型机器人”靶向治疗技术,都还需要时间进行完善,真正成熟的应用产品还凤毛麟角。而且多个科室的临床需求已经开始显现,我们可以说,目前的最新研究可以让我们看到未来的新方向。
不久的将来,随着科研人员的不懈努力,颠覆性突破的实现与临床应用指日可待。人类对于已知的癌症等等,将不再恐惧,我们期待借助于“微型机器人”配合治疗能获得显著的疗效。