科學家為氣泡微型機器人“賦能”實現微小零件裝配與操控
2021-02-09 14:38:44 星期二 來源: 新華網
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  新華網沈陽2月9日電(記者王瑩、李恒)用微小氣泡作為機器人,對微小零件進行抬起、移動、固定等操作,將多個零件裝配成整體,并控制其運動……近日,中國科學院沈陽自動化研究所微納米課題組在微型機器人研究領域又取得新突破,研究的氣泡微型機器人實現了對多個微小零件的一體化裝配及驅動。研究結果近日發表在美國化學學會《應用材料與界面》期刊(ACS Applied Materials&Interfaces)上,并入選美國化學學會亮點成果。

  機器人被廣泛用于汽車制造、飛機噴漆等工業自動化領域,但用于生物醫學的微結構部件裝配尚未實現自動化,此外,隨著制造業的微型化,目前加工的微小零件只有幾十微米或幾百微米長,如何對這么小的零件進行裝配,微型機器人是可能的解決方案。在之前的研究中,科學家們利用激光或超聲制造微氣泡對微小零件進行二維或三維組裝,包括二維移動、旋轉和三維翻轉、滾動等,但卻不能將這些松散獨立的結構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在原有開展的氣泡微型機器人研究基礎上,進一步為其“賦能”,使氣泡微型機器人能夠將多個獨立結構裝配成一體化結構并控制其運動??蒲腥藛T通過巧妙設計使微小零件具有卡扣連接結構,氣泡微型機器人可以將多個獨立微小零件抬起、翻轉并裝配成不會散開的一體化結構,例如由多個獨立微小零件裝配成完整齒輪結構、蛇形結構、小車結構等。氣泡微型機器人還可作為驅動器驅動這些結構運動,如蛇形結構彎曲、齒輪旋轉、小車運動等。該方法為微結構的操作及一體化裝配、體外生物組織構建提供了新的解決方案。該研究得到了國家自然科學基金、科技部重點研發計劃、中國科學院國際合作重點項目和交叉創新團隊等項目的支持。

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【糾錯】 責任編輯: 趙健彤
遼寧新聞
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