圖為微游動機(jī)器人群體多模態(tài)轉(zhuǎn)化(左),、環(huán)境響應(yīng)與集群操作(右)示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)25日發(fā)布消息,該校機(jī)電學(xué)院機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室謝暉教授團(tuán)隊研制出可用于癌癥診斷治療的磁性微游動機(jī)器人,,成果有望為癌癥治療中高效靶向給藥和早期診斷體內(nèi)成像提供有效解決方案,。
自然界中存在著豐富多樣的生物自組織系統(tǒng),表現(xiàn)出高度的群體智慧,,可以解決個體無法勝任的復(fù)雜問題,。比如分工協(xié)作的蟻群可構(gòu)建復(fù)雜而精巧的蟻巢、搬運(yùn)超重獵物,,布陣捕食的鯡魚群可輕松捕獲非常警覺的橈足類動物等等,。
受此啟發(fā),謝暉教授團(tuán)隊開發(fā)了一種磁性微游動機(jī)器人,,這種呈花生狀的磁性游動機(jī)器人長3微米,,直徑2微米,只有頭發(fā)絲直徑的約四十分之一,。
該機(jī)器人可成千上萬地組隊協(xié)同作業(yè),,機(jī)器人之間通過非常小的作用力交流,自組織成一個多模態(tài)的群體,,就像蟻群用觸覺或氣味交流一樣,。
由于機(jī)器人足夠小,可以到達(dá)例如毛細(xì)血管末端,、視網(wǎng)膜等其他手段難以直接治療的部位,。未來通過體內(nèi)運(yùn)動導(dǎo)航,,由成千上萬個裝載藥物的微游動機(jī)器人組成的群體,,可以直達(dá)病灶部位,識別并攻擊病變細(xì)胞,,實現(xiàn)高效無副作用治療,。
與此同時,微納游動機(jī)器人還可以留存在體內(nèi),,實現(xiàn)健康狀況的在體監(jiān)控,,協(xié)助人體免疫系統(tǒng)長期有效維護(hù)人類健康,,為疾病的早期診斷與治療提供一種新手段。
該成果在《科學(xué)》雜志子刊《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》(Science Robotics)發(fā)表了題為《可重構(gòu)磁性微機(jī)器人群:多模態(tài)轉(zhuǎn)換,、定向移動與集群作業(yè)》(Reconfigurable magnetic microrobot swarm: Multimode transformation, locomotion, and manipulation)的科研論文,。(商艷凱記者史軼夫)