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具有結(jié)構(gòu)色皮膚的微型機(jī)器人
得益于微小的尺寸，微型機(jī)器人在醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域具有無創(chuàng)安全的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景較大。近日，中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所和香港城市大學(xué)展開合作，制造了一種新型的具有仿生結(jié)構(gòu)色皮膚的微型機(jī)器人。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Chemical Engineering Journal上。
在這項(xiàng)工作中，科研人員提出了一種集成驅(qū)動(dòng)和感知的微型機(jī)器人制作方法。受大藍(lán)閃蝶的翅膀表面結(jié)構(gòu)啟發(fā)，科研人員制作了仿生結(jié)構(gòu)色皮膚結(jié)構(gòu)，作為微型機(jī)器人的傳感單元；模仿節(jié)肢動(dòng)物的驅(qū)動(dòng)特征，制作了雙層膜結(jié)構(gòu)，嵌入到微型機(jī)器人的關(guān)節(jié)處，使微型機(jī)器人具有驅(qū)動(dòng)能力。通過飛秒激光直寫技術(shù)，科研人員將以上兩種結(jié)構(gòu)集成到一個(gè)尺寸為117μm × 25μm × 47μm的微型機(jī)器人上。
通過這種嵌入式一體化的設(shè)計(jì)和功能性的集成，該微型機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中可以感知機(jī)器人的位置、姿態(tài)、狀態(tài)和尺寸四種信息狀態(tài)以及當(dāng)前所處環(huán)境信息特征。根據(jù)該微型機(jī)器人狀態(tài)與顏色變化之間的映射關(guān)系，科研人員實(shí)現(xiàn)了對該機(jī)器人狀態(tài)的分類與跟蹤，實(shí)驗(yàn)中分類與跟蹤的準(zhǔn)確率達(dá)到93.3%。該成果為開展面向生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的微型機(jī)器人研究，在其驅(qū)動(dòng)、感知與控制一體化的設(shè)計(jì)上提供了一條可行方案。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃以及中國科學(xué)院國際合作重點(diǎn)項(xiàng)目和交叉創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目的支持。（機(jī)器人學(xué)研究室）
來源：沈陽自動(dòng)化所
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號