沈陽自動化所微納米課題組在微型機(jī)器人研究領(lǐng)域取得新突破

基于氣泡微型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)一體化裝配及驅(qū)動。沈陽自動化所供圖

中新網(wǎng)沈陽1月27日電 (王景巍)中國科學(xué)院沈陽自動化研究所(以下簡稱沈陽自動化所)27日發(fā)布消息稱，該所微納米課題組在微型機(jī)器人研究領(lǐng)域取得新突破，研發(fā)的氣泡微型機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了對多個微結(jié)構(gòu)的一體化裝配及驅(qū)動研究結(jié)果。

一直以來，機(jī)器人被廣泛用于汽車制造、飛機(jī)噴漆等工業(yè)自動化領(lǐng)域，但用于生物醫(yī)學(xué)的微結(jié)構(gòu)部件裝配尚未實(shí)現(xiàn)自動化。隨著制造業(yè)的微型化，目前加工的微結(jié)構(gòu)只有幾十微米或幾百微米長，如何對這么小的結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配為該領(lǐng)域面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，微型機(jī)器人是可能的解決方案。在之前的研究中，科學(xué)家們利用激光或超聲制造微氣泡對微結(jié)構(gòu)進(jìn)行二維或三維組裝，但卻不能將這些松散獨(dú)立的結(jié)構(gòu)連接起來形成一個整體。

沈陽自動化所微納米課題組的科研人員希望在他們已開展的氣泡微型機(jī)器人對微結(jié)構(gòu)二維及三維操作(包括二維移動、旋轉(zhuǎn)和三維翻轉(zhuǎn)、滾動等)基礎(chǔ)上，研制出能夠?qū)⒍鄠€獨(dú)立結(jié)構(gòu)裝配成一體化結(jié)構(gòu)并控制其運(yùn)動的氣泡微型機(jī)器人。

據(jù)了解，科研人員通過巧妙設(shè)計(jì)微結(jié)構(gòu)具有卡扣連接結(jié)構(gòu)，氣泡微型機(jī)器人可以將多個獨(dú)立微結(jié)構(gòu)抬起、翻轉(zhuǎn)并裝配成不會散開的一體化結(jié)構(gòu)，例如：由多個獨(dú)立微結(jié)構(gòu)裝配成完整齒輪結(jié)構(gòu)、蛇形結(jié)構(gòu)、小車結(jié)構(gòu)等。氣泡機(jī)器人也可作為驅(qū)動器驅(qū)動這些結(jié)構(gòu)運(yùn)動，包括蛇形結(jié)構(gòu)彎曲、齒輪旋轉(zhuǎn)、小車運(yùn)動等。該方法為微結(jié)構(gòu)的操作及一體化裝配，體外生物組織構(gòu)建提供了新的解決方案。

該研究得到了中國國家自然科學(xué)基金、中國科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、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。研究成功發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces(美國化學(xué)學(xué)會《應(yīng)用材料與界面》期刊)，并入選美國化學(xué)學(xué)會亮點(diǎn)成果。

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原文標(biāo)題：沈陽自動化所研發(fā)氣泡微型機(jī)器人實(shí)現(xiàn)微小零件裝配與操控

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