基于氣泡微型機(jī)器人的結(jié)構(gòu)一體化裝配及驅(qū)動(dòng)。沈陽(yáng)自動(dòng)化所供圖

中新網(wǎng)沈陽(yáng)1月27日電 (王景巍)中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)沈陽(yáng)自動(dòng)化所)27日發(fā)布消息稱(chēng)，該所微納米課題組在微型機(jī)器人研究領(lǐng)域取得新突破，研發(fā)的氣泡微型機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了對(duì)多個(gè)微結(jié)構(gòu)的一體化裝配及驅(qū)動(dòng)研究結(jié)果。

一直以來(lái)，機(jī)器人被廣泛用于汽車(chē)制造、飛機(jī)噴漆等工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，但用于生物醫(yī)學(xué)的微結(jié)構(gòu)部件裝配尚未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。隨著制造業(yè)的微型化，目前加工的微結(jié)構(gòu)只有幾十微米或幾百微米長(zhǎng)，如何對(duì)這么小的結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配為該領(lǐng)域面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，微型機(jī)器人是可能的解決方案。在之前的研究中，科學(xué)家們利用激光或超聲制造微氣泡對(duì)微結(jié)構(gòu)進(jìn)行二維或三維組裝，但卻不能將這些松散獨(dú)立的結(jié)構(gòu)連接起來(lái)形成一個(gè)整體。

沈陽(yáng)自動(dòng)化所微納米課題組的科研人員希望在他們已開(kāi)展的氣泡微型機(jī)器人對(duì)微結(jié)構(gòu)二維及三維操作(包括二維移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和三維翻轉(zhuǎn)、滾動(dòng)等)基礎(chǔ)上，研制出能夠?qū)⒍鄠€(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)裝配成一體化結(jié)構(gòu)并控制其運(yùn)動(dòng)的氣泡微型機(jī)器人。

據(jù)了解，科研人員通過(guò)巧妙設(shè)計(jì)微結(jié)構(gòu)具有卡扣連接結(jié)構(gòu)，氣泡微型機(jī)器人可以將多個(gè)獨(dú)立微結(jié)構(gòu)抬起、翻轉(zhuǎn)并裝配成不會(huì)散開(kāi)的一體化結(jié)構(gòu)，例如：由多個(gè)獨(dú)立微結(jié)構(gòu)裝配成完整齒輪結(jié)構(gòu)、蛇形結(jié)構(gòu)、小車(chē)結(jié)構(gòu)等。氣泡機(jī)器人也可作為驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)這些結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，包括蛇形結(jié)構(gòu)彎曲、齒輪旋轉(zhuǎn)、小車(chē)運(yùn)動(dòng)等。該方法為微結(jié)構(gòu)的操作及一體化裝配，體外生物組織構(gòu)建提供了新的解決方案。

該研究得到了中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作重點(diǎn)項(xiàng)目和交叉創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目的支持。研究成功發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces(美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)《應(yīng)用材料與界面》期刊)，并入選美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)亮點(diǎn)成果。

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原文標(biāo)題：沈陽(yáng)自動(dòng)化所研發(fā)氣泡微型機(jī)器人實(shí)現(xiàn)微小零件裝配與操控

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