【中國傳動網 技術前沿】 未來，一種擁有“毛毛蟲”腿的微型機器人可在人體內運送藥物。

來自德國斯圖加特普朗克智能系統(tǒng)研究所的專家們表示，這種機器人具備的負載力量相當于，一個人類可以抬起一輛26座的小型公共汽車。

它能夠適應惡劣的環(huán)境，沿著身體組織表面高效的移動，或完全浸沒在比如血液或粘液之類的體液中。

“毛毛蟲機器人”能夠承受比自身重100倍的載荷

但是，真正讓這種微型機器人脫穎而出的，是它成百上千條而不到一毫米長的“尖腿”，看起來就像細小的毛發(fā)。

該團隊負責人ShenYajing表示，機器人的尖腿“極大減少了”它們的接觸面積，因此也降低了與組織表面的摩擦。

實驗室測試結果表明，“毛毛蟲”機器人在潮濕和干燥環(huán)境下的摩擦力比無肢機器人小40倍。

它能夠承受比自身重100倍的載荷，這種負載能力可與自然界最強大的生物之一，螞蟻相媲美。

此前關于“毛毛蟲”機器人的研究已經表明，病人可以吞下這個裝置，或者通過皮膚上的腔接受它。

聚二甲基硅氧烷(PDMS)內嵌磁性顆粒，外界通過施加電磁力可以實現遠程控制

該款機器人的軀體厚度約為0.15mm，每個錐形腿的長度為0.65mm，兩腿之間的間隙約為0.6mm，使得腿長與間隙的比例接近1:1。

“大多數動物的腿長與腿部間隙的比例為2:1至1:1。我們決定用1:1的比例。“ShenYajing說。

除了多腿設計之外，原材料的選擇對機器人的性能來說也很重要。

“毛毛蟲“機器人是用一種叫做聚二甲基硅氧烷(PDMS)的硅材料制造的，這種材料內嵌磁性顆粒，外界通過施加電磁力可以實現遠程控制。

該研究構想的聯(lián)合發(fā)起者，WangZuankai教授認為，“原材料的選擇和多腿設計都極大地改善了機器人的疏水性能。

“此外，柔軟的片狀橡膠件易于切割，以形成不同形狀和尺寸的機器人，來滿足不同的應用需求”。

在實驗中，研究人員通過磁力機械手來控制“毛毛蟲機器人”，機后者可以完成多向推進和反向擺動兩種移動模式，這意味著它可以使用前腳向前推進，同時通過交替左腳和右腳前進來擺動身體。

人體內部不同組織的粗糙表面和多變的質地使得機器人的運輸具有挑戰(zhàn)性

WangZuankai表示，人體內部不同組織的粗糙表面和多變的質地使得機器人的運輸具有挑戰(zhàn)性。

“我們的多腿機器人在各種地形下表現出令人印象深刻的性能，因此在身體內藥物輸送方面有著廣泛的應用?！彼f道。

進一步的研究證明，當面對比其腿長十倍的障礙物時，這種具有可變形軟腿的機器人能夠抬起身體的一端，形成高達90度的角度，并且輕易地越過障礙。此外，研究人員通過增加施加的電磁頻率，可以提高機器人的運送速度。

研究人員說，機器人也顯示出“非凡”的負載能力。

“這種超強的承載能力、高效的運動能力和良好的越障能力使得它非常適合在惡劣環(huán)境下應用，例如通過消化系統(tǒng)將藥物輸送到指定地點，或者進行醫(yī)療檢查?！癝henYajing表示。

在實施進一步的動物實驗和最終的人體實驗之前，研究團隊需要在三個方面進一步完善，即尋找可生物降解的材料、研究新的形狀以及增加額外的特征。

ShenYajing補充道：“我們希望在未來兩到三年內制造出一個可生物降解的機器人，這樣在完成藥物輸送任務后，機器人就會自然分解。”