我國科學家設計出微型柔性游泳機器人
2015-12-11 來源：中國聚合物網
近日，中國科學院沈陽自動化研究所田孝軍教授及其科研團隊設計出一種微型柔性游泳機器人，該機器人長2.6厘米，僅用光進行驅動和控制，不需要無線通訊設備和電池。相關研究成果在線發表12月4日自然出版集團旗下的《科學報告》上。
通常機器人需要由復雜的無線通訊零件、電子設備和能量儲存設備組成，而這些設備限制了機器人微型化的程度。為了尋找替代方法，田孝軍及其科研團隊設計出一種微型柔性的游泳機器人，由對紫外線（UV）敏感的含有偶氮苯生色團聚合物的薄膜制作，不僅可在水中游動，還可攜帶貨物。
研究人員用周期性閃爍的紫外線和白光，對機器人的鞭毛進行控制，使其來回擺動，推動機器人在充滿液體的玻璃管中前進。研究人員將含有偶氮苯生色團聚合物的薄膜比喻成是機器人的“馬達”，紫外線與白光的交替工作比喻成是機器人的“電源和信號線”。
與此同時，研究人員用另外一組光信號控制機器人頭部夾持器，其可以通過控制光信號來指揮機器人抓住并攜帶負載。為避免兩路光路相互干擾，研究人員設計了兩路垂直交叉的光源系統，用水平面的光源控制鞭毛在水平面上擺動，用垂直面的光源控制夾持器的開與合。
田孝軍介紹，這種遠程光驅動方式實現了復雜驅動控制微型機械手的結構，使得未來能夠設計和制造更小的機器人。由于這種方法不需要電池、信息處理單元或者電機和傳動機構，研究人員計劃未來在醫療領域讓這種微型機器人進入人的血管清理血管垃圾、血栓等，或讓微型機器人攜帶藥物通過血管進入癌癥區域定點給藥治療。
通常機器人需要由復雜的無線通訊零件、電子設備和能量儲存設備組成，而這些設備限制了機器人微型化的程度。為了尋找替代方法，田孝軍及其科研團隊設計出一種微型柔性的游泳機器人，由對紫外線（UV）敏感的含有偶氮苯生色團聚合物的薄膜制作，不僅可在水中游動，還可攜帶貨物。
研究人員用周期性閃爍的紫外線和白光，對機器人的鞭毛進行控制，使其來回擺動，推動機器人在充滿液體的玻璃管中前進。研究人員將含有偶氮苯生色團聚合物的薄膜比喻成是機器人的“馬達”，紫外線與白光的交替工作比喻成是機器人的“電源和信號線”。
與此同時，研究人員用另外一組光信號控制機器人頭部夾持器，其可以通過控制光信號來指揮機器人抓住并攜帶負載。為避免兩路光路相互干擾，研究人員設計了兩路垂直交叉的光源系統，用水平面的光源控制鞭毛在水平面上擺動，用垂直面的光源控制夾持器的開與合。
田孝軍介紹，這種遠程光驅動方式實現了復雜驅動控制微型機械手的結構，使得未來能夠設計和制造更小的機器人。由于這種方法不需要電池、信息處理單元或者電機和傳動機構，研究人員計劃未來在醫療領域讓這種微型機器人進入人的血管清理血管垃圾、血栓等，或讓微型機器人攜帶藥物通過血管進入癌癥區域定點給藥治療。
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（責任編輯：xu）
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