微型变形机器人有朝一日可用于在体内进行手术

机器人 2026-01-14 17:45:18 卞玉维

科学家们设计了一种微小的、变形的“蜘蛛机器人”,当它在环境中导航时,它可以被动地操纵它的身体。它的发明者说,这种受蜘蛛启发的机器人是机器人的前身,有一天它可以在灾区进行手术或在瓦砾中寻找幸存者。根据10月6日发表在预印本数据库arxiv上的研究,这种机器人被称为“mCLARI”,长0.8英寸(2厘米),重量不到0.03盎司(0.97克),最高速度为每秒2.4英寸(每秒6厘米)。

微型机器人是由同一团队设计的CLARI的更小、更快的继任者。它还被动地在多个维度上改变其形状以穿过缝隙。

科罗拉多大学机械工程教授、研究主要作者考希克·贾亚拉姆在一封电子邮件中告诉《生活科学》,“由于机器人体积小,能够变形,我们设想这项技术将应用于以下四个具有社会经济重要性的主要领域。”其中包括灾难应对、高价值资产检查、环境监测和精密医学。

相关链接:这种侧向滑行的机器人螃蟹太小了,可以穿过针眼。“从长远来看,我们设想这种机器人能有效地在人体中导航,并进行自动手术,如清除动脉堵塞或切除肿瘤。”贾亚拉姆说。有了mCLARI,贾亚拉姆的团队正慢慢接近创造能够在复杂环境中导航的机器人——就像他们受到启发的有机生物一样。

2020年,该团队创造了一款受蟑螂启发的微型机器人,名为HAMR-JR。

对于蟑螂机器人和新的蜘蛛机器人,该团队使用折纸般的制造方法将microelectromechanical组件蚀刻到2D片上,然后弹出这些组件来创建3D结构。mCLARI机器人有四个腿模块,可以在两个不同的维度上移动。机器人可以通过在向前跑和左右跑之间切换在狭窄的空间中机动,并可以采用多种步态和疾走速度。

它的腿通过被动关节铰链到身体上,这使得mCLARI能够根据它遇到的环境改变它的体型。例如,它的腿在某些空间可以伸展50%。

作为后续工作,科学家们希望赋予mCLARI更多的动力和感知能力。

贾亚拉姆说:“我们也很兴奋能理解形状变化对增强运动机动性的影响。”

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