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小材可大用,2019微型机器人集体迎春!

近年来,在全球人口红利不断减少、自动化需求日益增加的背景下,各国机器人产业发展迎来了良好机遇。伴随着美国再工业化、德国工业4.0、中国制造2025等战略的持续推进,如今各国的产业发展已经渐趋成熟。在此局势下,越来越多人开始思索产业发展的下一趋势何在?其中,微型化成为了大家的共同选择。

而据悉,机器人的微型化概念早在几十年前便被提出,但长期以来一直不温不火。近些年来,随着微加工工艺、微传感器、微驱动器及微架构等技术的日渐崛起,微型机器人才逐渐从幻想变为了现实。

目前,日本作为公认的“机器人王国”,在微型机器人上占据着绝对领先的地位,其重点研发的工业、人体和工厂领域的微型机器人,在军事、管道、医疗等场景应用卓著。此外,美国、欧洲等国家也在积极研发仿生类微型机器人,我国作为机器人发展的后起之秀,也在加快管道监测、人体诊疗以及机械维修方面的微型机器人研发活动。

如果说小型化趋势满足了机器人从生产走向生活,从商用走向家用的需求变化,那么微型化便是小型化发展的延伸。微型化趋势所开启的是一个全新的微观世界,机器人将代替人类深入到一些无法亲临的狭小场景中,实现对人体功能的进一步拓展。基于此,2019年成为了微型机器人发展新时代的开始。

为什么如此说呢?因为仅在刚刚过去的上半年里,有关微型机器人的新研究和新成果便层出不穷,强劲的研发态势让微型机器人集体迎来了发展的春天,未来实现落地取得规模化商用发展值得期待。不过说了那么多,2019上半年到底都出现了哪些微型机器人呢?我们一起来看看吧。

柔性微型机器人

今年1月19日,瑞士和英国研究人员在美国《科学进展》杂志上发表报告表示,他们开发出了一款柔性微型机器人。“像活体微生物”一般,这款机器人可在有黏性或快速流动的液体中“游泳”,未来有望将药物送达体内的病灶组织。据悉,这款机器人长度约1毫米,在液体中“游泳”时不会引起人体的排斥反应,同时在通过狭窄的血管等曲折的系统时,它的速度、方向和可控性都不受影响。

磁性微游动机器人

今年3月22日,中国科研人员开发出了一种磁性微游动机器人,可像“蚁群”一样成千上万地组队协同作业。据了解,该成果发表在新一期美国《科学·机器人学》杂志之上,这种磁性微游动机器人呈花生状,长3微米、直径2微米,只有头发丝直径的约四十分之一。由大量该种机器人组成的群体可在旋转磁场的调控下变为长链,在狭长的模拟毛细血管中穿行,未来有望为高效靶向给药和体内成像提供解决方案。

磁驱动折叠机器人

今年4月份,多伦多大学和MIT的两个研究都采用磁性材料和3D打印,研发出了可控制的、只有几毫米大小的微型机器人。这些微型机器人使用磁铁作为遥控器,可以折叠成无数种不同的形状,这让它们能够执行抓取物品、爬行等操作。研究人员表示,未来这些机器人可用于运输药物。

微型飞行机器人

今年6月份,由哈佛大学在2018年8月打造的小型飞行机器人Robobee获得了一个新的重大更新,即切断了原先拿来供能的电线。现在,研究人员只在这个小机器人上面安装了一个微型太阳能电池板,便能让其获得飞行的动能。据研究人员介绍,Robobee的翅膀也从两个增加到了四个,另外他们还对执行器和传动比都进行了细微的调整进而使得飞行器变得更有效率,同时还提高了升力。

微型蚂蚁机器人

今年7月份,来自瑞士洛桑联邦理工学院的一个研究团队研制出了一种灵感来自蚂蚁的小型机器人,它们拥有良好的机动性,可以互相交流、分配角色,共同完成复杂的任务。据悉,该机器人名为Tribots,它是通过多张轻薄的材料折叠组装而成,由于奇特的外形,它也被称为是“三足机器人”。这些机器人能力和蚂蚁很像,虽然设计简单重量仅为10克,但每个机器人都有多种运动模式,并可以在多种地形移动。

体内肠道微型机器人

今年7月份,加州理工学院的研究人员发表了关于光声计算机断层扫描引导的体内肠道微型机器人的研究。微型机器人可以将药物输送到体内特定部位,同时从体外进行监测和控制。研究人员表示,他们的初衷是治疗消化道肿瘤。将微型机器人包裹在微胶囊中,在胃中可以保持稳定,并且一经释放,微型机器人就可以在体内各种生物流体中表现出有效的推进力。


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