健康一線5月17日訊 近日，MIT人工智能實(shí)驗(yàn)室CSAIL、謝菲爾德大學(xué)、東京工業(yè)大學(xué)的研究員聯(lián)手研發(fā)了一款由豬大腸制作的折疊機(jī)器人。受到外部磁力的控制，折疊機(jī)器人在仿真的人類食管、胃部中進(jìn)行移動(dòng)，可以用于移走誤吞食的紐扣電池、修補(bǔ)傷口、以及靶向用藥。
在本月的國(guó)際機(jī)器人與自動(dòng)化會(huì)議上展示的這款折疊機(jī)器人，是在CSAIL主管Daniela Rus、MIT電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)教授Andrew和Erna Viterbi研發(fā)的一系列的折疊機(jī)器人基礎(chǔ)上開發(fā)的。
Rus表示：“看到我們做的折疊機(jī)器人可以做一些對(duì)醫(yī)療健康有潛在幫助的東西，這真的是很令人興奮。對(duì)于可以在進(jìn)入人體的應(yīng)用，我們需要小的、可控的、無(wú)鏈牽引的機(jī)器人系統(tǒng)。如果機(jī)器人是需要用繩拴住的，這樣真的很難操作控制。”
團(tuán)隊(duì)組成
與Rus并肩研發(fā)折疊機(jī)器人的這個(gè)團(tuán)隊(duì)有MIT人工智能實(shí)驗(yàn)室的博士后，同時(shí)也是英國(guó)約克大學(xué)的電子學(xué)講師Shuhei Miyashita；機(jī)械工程學(xué)研究生Steven Guitron；MIT人工智能實(shí)驗(yàn)室的博士后Shuguang Li;東京工業(yè)大學(xué)的Kazuhiro Yoshida，當(dāng)時(shí)正在MIT游訪；英國(guó)謝菲爾德大學(xué)的Dana Damian。
之前折疊機(jī)器人的升級(jí)版
這個(gè)新的機(jī)器人是在去年國(guó)際機(jī)器人與自動(dòng)化會(huì)議展出的機(jī)器人的升級(jí)版，設(shè)計(jì)上面有很大的不同。他可以通過(guò)“粘滑運(yùn)動(dòng)”進(jìn)行自我驅(qū)動(dòng)，附屬體通過(guò)摩擦粘在物體表層，當(dāng)折疊機(jī)器人彎曲的時(shí)候可以改變重力分布從而實(shí)現(xiàn)自由滑動(dòng)。
和之前Rus團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的一系列折疊機(jī)器人一樣，新機(jī)器人包括兩層結(jié)構(gòu)材料。里面夾層的材料遇熱會(huì)收縮，而外層的縫隙結(jié)構(gòu)決定了當(dāng)中間開始收縮時(shí)，機(jī)器人會(huì)怎樣進(jìn)行折疊。
對(duì)機(jī)器人的預(yù)期同樣表明了這個(gè)折疊機(jī)器人的結(jié)構(gòu)性調(diào)整。Guitron解釋了“粘滑運(yùn)動(dòng)”成功運(yùn)行有兩個(gè)條件：一是機(jī)器人足夠小，二是機(jī)器人足夠堅(jiān)固。這次的機(jī)器人采用的是生物相容的材料，所以不會(huì)引起排斥。
由于胃里充滿了液體，所以機(jī)器人不會(huì)完全依賴于粘滑運(yùn)動(dòng)。Miyashita說(shuō)：“根據(jù)我們的計(jì)算，20%的前進(jìn)運(yùn)動(dòng)推動(dòng)力來(lái)自于水，80%推動(dòng)力來(lái)自粘滑運(yùn)動(dòng)。”
機(jī)器人要被壓縮到足夠小，才能被放進(jìn)膠囊被人吞食。同樣地，當(dāng)膠囊溶解后，作用在機(jī)器人上的力要足夠大，使得折疊機(jī)器人能夠完全展開。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)后，終于研發(fā)出了這種矩形機(jī)器人，可以像手風(fēng)琴一樣折疊起來(lái)。
在折疊的中間部位有一塊永久磁體，磁體根據(jù)外界的反應(yīng)發(fā)生變化，人們可以通過(guò)這樣來(lái)控制這個(gè)折疊機(jī)器人。而機(jī)器人用同樣的磁力來(lái)吸引紐扣電池。
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