可折叠机械人是一种时兴的、可按需临盆的机械人。应用者可将其折叠起来,送入其它外形没法进入的情况,然后再让机械人恢复外形、履行义务。成绩在于,今朝最庞杂的折纸机械人须要装备电池和电线,是以繁重愚笨,从生物角度来看也不平安。
没错,可折叠机械人最使人冲动的一点,就是它们在医学奖展露的伟大潜力。将来的大夫可以将微型折纸机械人送入病人体内,睁开后再履行医治义务,如将药物送到指定人体部位等。电线和电池明显会形成搅扰。是以威斯生物工程研讨所和哈佛年夜学约翰·A·保尔森工程与运用迷信学院的迷信家们决议研发一款内部供电的无线可折叠机械人。
此前,迷信家曾经研收回了无需电池或电线的可折叠机械人,但它们的设计过于简略基本。比拟之下,新型可折叠机械人的形状和功效加倍庞杂。
在机械人学家穆斯塔法·博伊瓦特(Mustafa Boyvat)的率领下,研讨人员设计并测试了几种分歧的体系,包含一款能折叠成四分之一年夜小的四面体型机械人和一款由纸制成的、手掌年夜小的船型机械人。
为让这些机械人无需电池运作,研讨人员在其关节处装置了两个元件:一是由外形记忆合金制成的线圈,在受热时可以使机械人恢回复复兴始形状;二是在特定磁共振频率下可发生电能的小型电路。
经由过程转变磁场频率,机械人可依据需求、将某个关节折叠起来,不会相互搅扰。而假如叠加磁场,多个关节即可同时折叠。该研讨团队展现了多种自在度,厘米级和毫米级都可完成。
“就像折纸一样,我们的设计非常简略。”配合作者Je-sung Koh指出,“该体系只须要在机械人身上装置根本的主动电子元件、用来发生电流,其他成绩都交由机械人本身来处理。”
研讨人员无需接触它们,即可挪动和睁开这些装备,即便看不见它们也无甚影响。
“我们信任,此次研讨表现了无线供电、无线掌握的折纸机械人的可行性,”该研讨作者指出,“该技巧可用来研发无需电力存储或掌握元件的可折叠医疗装备,在病人体内停止长途功课。”
除此以外,研讨人员还在假想一款可吞入体内的机械人,用来取代内窥镜。该装备可在体内穿越,履行简略义务,如抓取组织或拍摄视频等。最使人冲动的是,该装备的年夜小可以随便变换。
“微型化的研讨还可以持续深刻,”博伊瓦特指出,“我以为我们还没有到达机械人体积的上限。可以或许进一步研讨我们的设计、将其用于医疗范畴,我们倍感谢动。”
接上去,研讨人员筹划用分歧年夜小和设置装备摆设的机械人展开试验,并测试它们在分歧频率段的表示。但要看到更加庞杂而优良的折纸机械人,还不知要期待多久。