科研人员破解微型机器人磁控难题

微型机器人可以靠体外磁场远程驱动,就能在弯曲的人体管道里精准送药、显微操作。但这类微型机器人一直卡在一个尴尬的困境里:做得太“刚”,像个硬骨头,虽然好控制,但在九曲十八弯的血管和柔软的肠道里根本转不过弯;做得太“软”,又像一团橡皮泥,虽然能变形,却很难听指令,力气也小得可怜。 硬的不转弯,软的没力气,这个难题怎么破? 近日,清华大学深圳国际研究生院教授弥胜利团队给出了一套巧妙答案:像搭积木一样,把微型机器人拼装出来。他们先后在毫米级和亚毫米级两个尺度上取得突破,让这些“小不点”既身段灵活又听话有力,甚至还能一边干活一边“自我体检”。两项研究成果分别发表在《类生命系统》和《先进材料》上。 在《类生命系统》的研究中,研究团队针对微型机器人难以同时兼顾结构鲁棒性与形态适应性的难题,提出了由旋转关节连接离散刚性模块的铰接式磁性驱动器设计范式。 该策略以模块化结构为基础,通过在刚性单元之间引入可控关节,使驱动器在保持稳定机械性......阅读全文

科研人员破解微型机器人磁控难题

  微型机器人可以靠体外磁场远程驱动,就能在弯曲的人体管道里精准送药、显微操作。但这类微型机器人一直卡在一个尴尬的困境里:做得太“刚”,像个硬骨头,虽然好控制,但在九曲十八弯的血管和柔软的肠道里根本转不过弯;做得太“软”,又像一团橡皮泥,虽然能变形,却很难听指令,力气也小得可怜。  硬的不转弯,软的

MIT赵选贺《Nature》评述:纳米磁控微型软体机器人

  变形金刚威猛,钢铁侠酷炫,这些英雄陪伴我们成长。但是这些存在于科幻电影中的机器人都是由刚性材料构建的,与人一般大小甚至比人类大出几个size。而尺寸远小于人体的,由软材料或具有柔性结构的材料构建的微型机器人在微观世界也扮演着英雄,与刚性机器人相比,它们能更安全地与人类互动。在众多的为这些机器人提

微型磁控机器人可模拟外科医生灵巧动作

  加拿大多伦多大学和加拿大病童医院科学家,携手开发出一套微型神经外科机器人。该磁控机器人直径约3毫米,可模拟外科医生灵巧动作,精准夹持、拉动和切割身体组织,为侵入性更小的脑部手术提供了新工具。相关研究论文发表于近日出版的《科学·机器人》杂志。  传统脑部手术通常需要医生切开部分颅骨以暴露病灶,不仅

磁控仿鱼微型机器人实现复杂运动的高效学习

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500681.shtm5月8日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生研究中心的徐升和徐天添研究团队合作,提出了一套针对微型仿鱼磁驱动机器人的复杂运动学习控制方法。研究团队通过宽度学习网络训练获得了可控

微型磁控胶囊有望替代内窥镜检查

虽然可吞咽视频胶囊内窥镜已经存在多年,但由于医生无法主动控制,这种胶囊只能受重力和人体自然运动驱使而被动移动。据美国乔治·华盛顿大学的一项首创研究,医生可远程驱动微型磁控胶囊到整个胃部,以可视化和拍摄潜在的问题区域。这一技术使用外部磁铁和手持视频游戏式操纵杆,在胃中以三维方式移动胶囊,功能更接近传统

沈阳自动化所磁控连续体微型机器人研究获进展

  近日,中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室微纳米自动化课题组在磁控连续体微型机器人方面取得的最新研究成果(A Flexible Magnetically Controlled Continuum Robot Steering in the Enlarged Effective Wor

磁控微米机器人导管研究取得进展

在支气管、脑血管、输卵管等狭窄而曲折的自然腔道中开展微创介入手术,始终是临床实践中的重大挑战。近日,中国科学院深圳先进技术研究院在磁控微米机器人导管领域取得进展。研究团队研发出一种基于磁性螺旋形机器人的微机器人系统(Helixoft),该系统可无缝集成至商用微导管中,首次在微米尺度实现了远程且无损的

磁控微米机器人导管研究取得进展

在支气管、脑血管、输卵管等狭窄而曲折的自然腔道中开展微创介入手术,始终是临床实践中的重大挑战。近日,中国科学院深圳先进技术研究院在磁控微米机器人导管领域取得进展。研究团队研发出一种基于磁性螺旋形机器人的微机器人系统(Helixoft),该系统可无缝集成至商用微导管中,首次在微米尺度实现了远程且无损的

磁热联合驱动微型软体机器人研究取得进展

  近日,中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室微纳米自动化课题组在磁热联合驱动的微型软体机器人研究中取得新进展。科研人员利用4D打印技术制备的软体机器人在近红外光和磁场的联合驱动下,展示了弯曲形变、夹取及搬运功能,在微结构搬运、药物控释等方面展现出重要的应用前景。相关研究成果发表在Com

深圳先进院团队提出多磁微型机器人编队控制方法

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506635.shtm

微型铁磁机器人自动化平台,实现高效自动病毒检测

最近,在香港大学机械工程系科研助理教授林海松担任第一作者的 Nature 论文中,他和合作者利用名为 Ferrobot 的微型铁磁机器人,实现了自动化的快速群组病毒检测,可使检测试剂成本下降 10 至 300 倍。在这一技术中,10 个 Ferrobot 微型机器人高效协作,它们携带着输入的鼻咽拭子

上海运用机器人磁控胶囊精确诊断小肠疾病

  上海交通大学附属第六人民医院运用磁控机器人胶囊内镜技术开展了199例疑似小肠疾病患者的诊断。临床实践证明,采用这一高新技术可以提高消化道肿瘤早期筛查的准确率,尤其是小肠疑难疾病的早期诊断准确率,对小肠活动性出血准确率几乎达100%,也可用于对微小小肠肿瘤的早期诊断。  患者只需随水吞服下普通胶囊

我学者研发磁控导丝机器人-可远程介入血管手术

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507911.shtm 9月5日,记者从中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称深圳先进院)获悉,该院集成所智能仿生中心徐天添研究员团队和深圳大学附属华南医院神经外科主任医师杜世伟团队合作,研发出面向血管

沈阳自动化所磁热联合驱动微型软体机器人研究取得进展

  近日,中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室微纳米自动化课题组在磁热联合驱动的微型软体机器人研究中取得新进展。科研人员利用4D打印技术制备的软体机器人在近红外光和磁场的联合驱动下,展示了弯曲形变、夹取及搬运功能,在微结构搬运、药物控释等方面展现出重要的应用前景。相关研究成果发表在Com

研究提出面向血管介入手术的磁控导丝机器人

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507990.shtm8月31日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生中心团队和深圳大学附属华南医院神经外科团队合作,在磁驱动连续体微型机器人领域取得新进展。最新研究成果发表于《先进智能系统》。团队提

磁控微纳机器人兑现60年前诺奖得主预言

  诺贝尔奖得主、理论物理学家理查德·费曼曾在1959年率先提出利用微型机器人治病的想法,用他的话说,就是将“外科医生”吞下。随着微纳米加工技术的发展,加工这些可以被吞下的“外科医生”成为现实,人们通常把这些“外科医生”称为人造微纳机器人。受自然界微生物自由运动启发,人造微纳机器人近些年得到了广泛的

我国研究人员在磁驱动软体薄膜微型机器人研究中获进展

  近日,机器人与智能系统领域顶级学术会议——IEEE智能机器人与系统国际会议(International Conference on Intelligent Robots and Systems,IROS)在中国澳门举行。中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生中心团队发表的论文"Visual

毫米级磁驱动软体微型机器人3D任意路径的跟随控制

  近日,机器人与智能系统领域顶级学术会议——IEEE智能机器人与系统国际会议(International Conference on Intelligent Robots and Systems,IROS)在中国澳门举行。中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生中心团队发表的论文"Visual

微型声流控(Microscale-Acoustofluidics)

宾夕法尼亚州立大学(Pennsylvania State University)生物工程科学与力学教授黄竣(Tony Jun Huang)博士,将展示一项称为声流控的创新型技术。他将为大家带来许多融合声学和流体学技术的生物医学系统。这些系统不仅通过了概念验证阶段,还证明了其生物相容性。微型声流控系统

会流动的微型机器人

  苏黎世ETH正在进行一项研究,有朝一日,我们只需吞下药物,就可以将微型机器人输送到病变组织。  洛桑理工学院(EPFL)的Selman Sakar领导一队科学家,从细菌中汲取灵感,设计出具有高度灵活性的智能生物相容性微型机器人。这些装置能在液体中游泳,并根据环境改变形状,因此,它们可以通过狭窄的

中国科学家开发出了基于磁声驱动的CART细胞微型机器人

  尽管嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法在治疗血液恶性肿瘤方面表现出了一定的潜力,但由于实体瘤往往存在恶劣的物理屏障和免疫抑制微环境,该疗法的应用并不令人满意。理想的CAR-T细胞疗法需要一种新型的披着“盔甲”的工程化CAR-T细胞,其能在机体的循环系统中导航并穿透肿瘤组织,从而在恶劣的肿瘤微环境中

人类细胞造出了微型生物机器人

  机器人可以从一个成年人的细胞中创造出来,而且还无需任何基因改造,这意味着什么?  对无数患者来说,这意味着从他们自身衍生出的生物机器人,可以帮助他们恢复健康、愈合创伤、治疗疾病,这是医疗工具研发史上一个崭新的起点。  现在,美国塔夫茨大学和哈佛大学研究人员已经成功利用人类气管细胞,创建了一种微型

柔性微型机器人可在体内“游泳”

  瑞士和英国研究人员日前在美国《科学进展》杂志上发表报告说,他们开发出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。  论文通讯作者、瑞士苏黎世联邦理工大学的布拉德利·内尔松说,自然界有许多随环境变化而变形的微生物,他们

模仿甲虫翅膀开发微型机器人

瑞士科学家分析了犀金龟如何展开和缩回后翅,表明这是一个被动过程,无需肌肉活动。这些发现或有助于改进飞行微型机器的设计。相关研究7月31日发表于《自然》。在所有飞行昆虫中,甲虫的翅膀机制最为复杂,包括两组翅膀:一对硬化的前翅,称为鞘翅,以及一组精细的膜质后翅。虽然对甲虫翅膀折纸式的翅膀折叠已经有大量研

微型游泳机器人有望治疗致命肺炎

北京9月22日,美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校的纳米工程师已开发出抗肺炎微型机器人,它可在肺部四处游动,提供药物并用于清除危及生命的细菌性肺炎感染。在小鼠试验中,微型机器人安全地消除了引起肺炎的细菌,小鼠存活率达100%,相比之下,未经治疗的小鼠在感染后3天内全部死亡。研究结果22日发表在《自然·材

模仿甲虫翅膀开发微型机器人

瑞士科学家分析了犀金龟如何展开和缩回后翅,表明这是一个被动过程,无需肌肉活动。这些发现或有助于改进飞行微型机器的设计。相关研究7月31日发表于《自然》。在所有飞行昆虫中,甲虫的翅膀机制最为复杂,包括两组翅膀:一对硬化的前翅,称为鞘翅,以及一组精细的膜质后翅。虽然对甲虫翅膀折纸式的翅膀折叠已经有大量研

中国科学技术大学提出新的磁控微纳机器人加工技术

  近期,中国科学技术大学工程科学学院微纳米工程实验室吴东和胡衍雷研究团队,利用调制结构光场高效加工出空心管形和锥形螺旋结构微纳机器人,这种结构的微纳机器人泳动性能和装载货物的能力更强。相关成果分别发表在《先进材料》《先进功能材料》上。图片来源于网络  研究人员设计出了具有特殊相位信息的光场全息图,

微型磁粉探伤仪的原理及维护

   微型磁粉探伤仪是利用磁轭对铁磁性材料制成的工件进行磁化的轻便微型磁粉探伤设备,能对各种零件磁化;    因锻压、淬火、焊接、疲劳等引起的表面及近表面缺陷,如链杆、曲轴、轴承、高强度螺栓、弹簧、锻件、石化管件、阀门、叶片、齿轮、轧辊、锚链以及焊缝等几何形状复杂工件的探伤。    系列微型磁粉

沈阳自动化所团队研发智能化微创导管机器人

  中科院沈阳自动化研究所微纳米自动化课题组科研团队面向人体狭窄腔道内患病组织的精准治疗,结合微纳米技术,研发了一种磁控连续体微型机器人。该成果日前以封面文章形式发表于《先进智能系统》。  据了解,微创手术中用到的手术导管机器人可以帮助医生对病人狭小腔道内的组织结构进行精确微创干预治疗。然而,传统手

体内“穿山甲”微型机器人问世

英国《自然·通讯》杂志20日发表的一篇工程学论文,描述了一种受穿山甲启发研制的微型机器人,该机器人被设计用于在人体内进行安全和微创的医学治疗。在未来应用中,这一无系留软体机器人能够通过变形,到达人体内难以触及的区域,如胃或小肠内。 磁性软体机器人和固体金属形态的机器人过去曾被开发用于微创医学手术