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多模轉(zhuǎn)換和集體操作 圖《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》

新華社3月22日消息，中國(guó)科研人員日前開發(fā)出一種磁性微游動(dòng)機(jī)器人，可像“蟻群”一樣成千上萬(wàn)地組隊(duì)協(xié)同作業(yè)，有望為高效靶向給藥和體內(nèi)成像提供解決方案。

發(fā)表在新一期美國(guó)《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》雜志上的這一研究顯示，這種呈花生狀的磁性機(jī)器人長(zhǎng)3微米，直徑2微米，只有頭發(fā)絲直徑的約四十分之一。由大量這種機(jī)器人組成的群體可在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的調(diào)控下變?yōu)殚L(zhǎng)鏈，在狹長(zhǎng)的模擬毛細(xì)血管中穿行。

論文作者之一、哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室謝暉教授在接受新華社記者采訪時(shí)說(shuō)，這些機(jī)器人之間通過(guò)非常小的作用力交流，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，就像蟻群用觸覺或氣味交流一樣。

謝暉說(shuō)，大自然中，群體協(xié)作可解決個(gè)體無(wú)法勝任的復(fù)雜問(wèn)題，如蟻群可搬運(yùn)超重獵物、鯡魚群可捕獲非常警覺的橈足類動(dòng)物，研究人員受其啟發(fā)，構(gòu)建了微游動(dòng)機(jī)器人群體，使其具備快速的環(huán)境應(yīng)變能力和多任務(wù)機(jī)動(dòng)功能。

研究顯示，這些機(jī)器人能夠模擬自然界的蟻群和鯡魚捕食陣列，完成大負(fù)載可控輸送與大面積同步集群操作。

謝暉說(shuō)，這種機(jī)器人將來(lái)可用于醫(yī)療方面，比如通過(guò)體內(nèi)導(dǎo)航控制，成千上萬(wàn)個(gè)裝載藥物的微游動(dòng)機(jī)器人組成的群體可直達(dá)病灶部位，識(shí)別并攻擊病變細(xì)胞，還有望留存在體內(nèi)監(jiān)控健康狀況，從而為疾病的早期診斷與治療提供新方法。

論文鏈接：http://robotics.sciencemag.org/content/4/28/eaav8006