可折疊機(jī)械人是一種時(shí)興的、可按需臨盆的機(jī)械人。應(yīng)用者可將其折疊起來(lái),送入其它外形沒法進(jìn)入的情況,然后再讓機(jī)械人恢復(fù)外形、履行義務(wù)。成績(jī)?cè)谟?,今朝最龐雜的折紙機(jī)械人須要裝備電池和電線,是以繁重愚笨,從生物角度來(lái)看也不平安。
沒錯(cuò),可折疊機(jī)械人最使人沖動(dòng)的一點(diǎn),就是它們?cè)卺t(yī)學(xué)獎(jiǎng)?wù)孤兜膫ゴ鬂摿Α?lái)的大夫可以將微型折紙機(jī)械人送入病人體內(nèi),睜開后再履行醫(yī)治義務(wù),如將藥物送到指定人體部位等。電線和電池明顯會(huì)形成攪擾。是以威斯生物工程研討所和哈佛年夜學(xué)約翰·A·保爾森工程與運(yùn)用迷信學(xué)院的迷信家們決議研發(fā)一款內(nèi)部供電的無(wú)線可折疊機(jī)械人。
此前,迷信家曾經(jīng)研收回了無(wú)需電池或電線的可折疊機(jī)械人,但它們的設(shè)計(jì)過(guò)于簡(jiǎn)略基本。比擬之下,新型可折疊機(jī)械人的形狀和功效加倍龐雜。
在機(jī)械人學(xué)家穆斯塔法·博伊瓦特(Mustafa Boyvat)的率領(lǐng)下,研討人員設(shè)計(jì)并測(cè)試了幾種分歧的體系,包含一款能折疊成四分之一年夜小的四面體型機(jī)械人和一款由紙制成的、手掌年夜小的船型機(jī)械人。
為讓這些機(jī)械人無(wú)需電池運(yùn)作,研討人員在其關(guān)節(jié)處裝置了兩個(gè)元件:一是由外形記憶合金制成的線圈,在受熱時(shí)可以使機(jī)械人恢回復(fù)復(fù)興始形狀;二是在特定磁共振頻率下可發(fā)生電能的小型電路。
經(jīng)由過(guò)程轉(zhuǎn)變磁場(chǎng)頻率,機(jī)械人可依據(jù)需求、將某個(gè)關(guān)節(jié)折疊起來(lái),不會(huì)相互攪擾。而假如疊加磁場(chǎng),多個(gè)關(guān)節(jié)即可同時(shí)折疊。該研討團(tuán)隊(duì)展現(xiàn)了多種自在度,厘米級(jí)和毫米級(jí)都可完成。
“就像折紙一樣,我們的設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)略。”配合作者Je-sung Koh指出,“該體系只須要在機(jī)械人身上裝置根本的主動(dòng)電子元件、用來(lái)發(fā)生電流,其他成績(jī)都交由機(jī)械人本身來(lái)處理。”
研討人員無(wú)需接觸它們,即可挪動(dòng)和睜開這些裝備,即便看不見它們也無(wú)甚影響。
“我們信任,此次研討表現(xiàn)了無(wú)線供電、無(wú)線掌握的折紙機(jī)械人的可行性,”該研討作者指出,“該技巧可用來(lái)研發(fā)無(wú)需電力存儲(chǔ)或掌握元件的可折疊醫(yī)療裝備,在病人體內(nèi)停止長(zhǎng)途功課。”
除此以外,研討人員還在假想一款可吞入體內(nèi)的機(jī)械人,用來(lái)取代內(nèi)窺鏡。該裝備可在體內(nèi)穿越,履行簡(jiǎn)略義務(wù),如抓取組織或拍攝視頻等。最使人沖動(dòng)的是,該裝備的年夜小可以隨便變換。
“微型化的研討還可以持續(xù)深刻,”博伊瓦特指出,“我以為我們還沒有到達(dá)機(jī)械人體積的上限。可以或許進(jìn)一步研討我們的設(shè)計(jì)、將其用于醫(yī)療范疇,我們倍感謝動(dòng)。”
接上去,研討人員籌劃用分歧年夜小和設(shè)置裝備擺設(shè)的機(jī)械人展開試驗(yàn),并測(cè)試它們?cè)诜制珙l率段的表示。但要看到更加龐雜而優(yōu)良的折紙機(jī)械人,還不知要期待多久。
