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成群的振动控制微型机器人可能成为手术的未来

2019-08-13 17:34:55 来源:科技观察区 点击:860

【大比特导读】如果佐治亚理工学院的一项新研究项目得以实施,这种手术方案只是一个可能的未来。

随着哨声,外科医生命令一大群小机器人在受伤的身体部位蔓延。另一个更高音调的哨子和几乎太小的机器人开始缝合你的伤口。

如果佐治亚理工学院的一项新研究项目得以实施,这种手术方案只是一个可能的未来。由电气和计算机工程学院助理教授Azadeh Ansari领导的团队正在开发能够应对振动的小型自由漫游机器人。

微型机器人

是的,甚至可能是口哨。

通过振动进行控制,无需使用微型电缆或机器人与操作员之间的任何其他直接物理连接,同时还简化了设备的设计。“我们对制造微型机器人感兴趣,这些机器人在探索环境时非常强大且不受限制,”安萨里告诉The Daily Beast。

现在,安萨里的机器人长约2毫米,大小与小蚂蚁相当。据“科学日报”报道,虽然其他研究人员正在研究振动控制的无人机,但安萨里显然是最小的。

据“科学日报”报道,安萨里和她的团队一直在试验那些他们称之为“游乐场”的机器人 - 本质上是一个他们可以操纵的障碍课程。

安萨里旨在使这些微型无人机更加精细,同时使它们更精确,更容易控制。手术可能即将到来。“一旦机器人进一步小型化,就可以将它们送入人体,”她解释道。

Ansari补充道,还有工业澳门永利网上娱乐。“例如,将它们送到管道或不可接近的位置或其他恶劣的环境中,人类或更大的机器人无法进入。”

安萨里使用锆钛酸铅(一种所谓的“压电”材料)打印她的微型微型机器人,这种材料在通过声波传播时产生电压。电压可以为几乎微观的机器人的近微观部件供电。精致的双腿。针尖尺寸传感器。微不足道的爪子。

压电材料解决了尺度问题。“真正的微型机器人太小,无法为执行器,传感器和CPU提供车载智能控制,”普渡大学机械工程教授David Cappelleri告诉The Daily Beast。

但是,对于响应振动的组件,它不需要板载电源。

Piezoelectrics还可以允许操作员发出各种命令。“机器人对各种频率的反应不同,”安萨里说。“例如,6千赫兹的波浪将导致向前运动,而7千赫兹的频率可能导致向右或向左转弯。”

“基本上,机器人的声波频率和音量均受到控制,”她继续道。“因此,可以精确控制实时澳门永利网上娱乐程序。”

此外,通过振动控制可以允许操作员向可能数千个机器人中的几个机器人或甚至仅一个机器人发出特定命令。这是因为您可以在群中构建每台机器以响应特定频率或一组频率。

这可以解决微生物领域中一个更棘手的问题。例如,使用磁场来引导一小群微小的金属机器人倾向于同时将它们全部引导到同一方向。“这些领域通常是全球性的领域,”Cappelleri解释说。

虽然理论上的哨声可以控制一群安萨里的机器人,但它可能需要通过计算机生成,以便足够精确地激活敏感的小机器。出于同样的原因,不要指望微型机器人能够响应人声。

“典型的人声是由许多谐波组成,由各种频率组成,”安萨里告诉“每日野兽”。“这不是纯粹的语气。”

摩擦是最大的挑战之一。“对于微型机器人来说,它们的惯性力非常小,相反,它们的表面力量主导着它们的行为,”Cappelleri告诉The Daily Beast。

换句话说,他们倾向于坚持他们所处的任何表面。他们需要很多才能动起来。“随着体型缩小,运动变得更加困难,”安萨里承认。

假设安萨里可以解决这些微型机器所特有的问题,理论上她的新型振动控制机器人可以使手术或工业维修更快,更精确,并且对他们正在修理的人或人造成的伤害更小。

然而,在实践中,如果大规模部署太昂贵,那么新技术对大多数人来说都是无用的。

但安萨里表示,她很乐观,机器人不会因为有用而定价。“可用于避免高成本的3D打印技术比现有技术便宜得多,”安萨里告诉The Daily Beast。“我们设计的美妙之处在于它的简洁性和坚固性。”

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