这种新的折纸风格的“ millirobot”可以游泳,跳跃,滚动和捡起东西

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斯坦福大学的研究人员开发了一个7.8毫米大小的机器人,该机器人使用折纸和磁铁四处移动。

该机器人可以通过液体游泳并在陆地上行走,将来可以使用专门的医学分配和其他微型传输。

折纸风格的机器人不是一个新概念。实际上,在过去的五年中,工程师已经揭露了许多。但是,根据自然通信发表的研究,该Millirobot是第一个能够在仅使用一个几何组件移动和执行操作的同时探索土地和水的人。

豌豆大小的机器人在多种环境中使用不同类型的移动性的能力(虽然携带货物)与其他小型机器人息息相关。此外,新机器人的适应性使其可以操纵障碍物,周围和周围。

机器人克服物理障碍的能力是由于其独特的设计,以折纸布置折磨,称为“ kresling”图案,并带有磁铁。Kresling设计包括叠加的右三角形,这些三角形将机器人的中部包裹着,就像脊和压缩的圆柱体一样。山脊还使其具有类似螺旋桨的形式,可帮助通过液体运动。

“我们真正想看到的是,我们是否可以将几何特征与折纸设计的可折叠性集成到[机器人]的有效导航,并使用其可折叠性机制进行药物输送,”斯坦福大学的机械工程。

一端的一个小孔可以进入机器人的空心中心,该中心可以存储一个小的有效载荷,例如物体或液体。由于另一端有磁铁,可以无线控制机器 - 所有操作员的需求都是磁铁。

Zhao解释说,研究人员使用的磁场与磁共振成像(MRI)机产生的磁场相似。她说:“我认为一种策略是开发该机器人,以便它与MRI系统兼容。”

根据Zhao的说法,一种可以生成和操纵精确磁场类型的新设备也是一种选择。尽管如此,它仍需要将类似于MRI机的医学成像结合起来,以跟踪机器人在体内的位置。

在某些版本中,第二磁体附着在新机器人柔软的圆柱形结构的另一侧。这允许泵送机器人。磁场算子在磁铁之间提供少量的旋转力,从而挤压机器人的薄塑料体。这样做可以使液体从机器人的腹部泵入周围环境。

小机器人是用薄的聚丙烯膜建造的,该薄膜已使用Kresling折纸折叠成空心圆柱体。一个由折叠三角形组成的空心缸。磁盘充当其基础。

鉴于机器人的几何设计和质量,当暴露于不同磁场时,它可以通过旋转来卷曲,翻转和推动。这使其可以在空气和水中自由旅行。

从理论上讲,该方法可能会将液体或固体药物直接传递到人体内的指定区域,例如消化道。根据Zhao的说法,机器人是使用细腻的材料构建的,以避免组织伤害。她指出,即使磁铁也很糊状。研究人员通过将微小的玻璃珠和金属纳米颗粒包裹在可延展的塑料中来创建它。

研究人员还测试了Millirobot在(死)猪的胃中的效率。他们发现机器人可以通过流体器官导航,并将“药物”运送到指定区域。

作者在论文中写道:“可以将旋转的两栖折纸机器人的拟议概念缩放或向下缩放或向下缩放。”

“使用先进的制造方法,可以为包括血管和输尿管在内的生物医学环境制造缩小的折纸机器人。”

“此外,可以利用Kresling的内部腔来整合机器人中的不同组件,例如迷你面包胶和镊子,从而实现了包括内窥镜和活检在内的多个生物医学操作。”

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