实博体育说到机器人，我们脑海中浮现的大多数图像可能都是庞然大物，它们不能很聪明地一遍又一遍地执行重复性任务。

然而，事实并非如此。

在机器人世界中，还有一类极小（也许只有纳米级）但非常灵活的微型机器人。它们不仅可以在液体环境中自由移动以执行拾取和运输物体等任务，而且还可以由磁场和光驱动，具有非常高的速度、精度和敏捷性。

实博体育由于体积小、功能多样，微型机器人已成为当前机器人领域的研究热点之一，有望执行各种任务并具有多种潜在的生物医学应用。

但是，现有的折纸机器人需要复杂的系统来实现多功能性和有限的运动模式，才能同时在陆地和水上移动。

现在，斯坦福大学的一组研究人员通过开发一种新的无线两栖毫米级折纸机器人解决了这个问题。

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据报道，这种两栖机器人可以使用磁铁和折纸进行多向旋转运动，在各种环境中移动并执行各种任务，例如受控液体药物输送和定向固体货物运输。等等。

题为“Spinning-enabled wireless amphibious origami millirobot”的相关研究论文发表在科学期刊 Nature Communications 上。

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（来源：自然通讯）

实博体育研究团队表示，新型毫米级折纸机器人未来可用作生物医学诊断和治疗的微创设备。

越小越简单越好

如果您曾吞下一颗圆形药丸，希望它能治愈从胃痉挛到身体头痛等各种疾病，那么您就会知道大多数药物的设计目的不是精确治疗某个部位的疼痛和疼痛。疾病。

近几十年来，虽然非处方药治愈了很多疾病，但科学家们也一直在探索靶向药物的递送方式，可以精准治疗心血管疾病和癌症等复杂疾病，微型机器人就是其中之一。重要方向之一。

与吞服药丸或注射液体不同，输送药物的微型机器人会保留药物，直到药物到达目标，然后释放高浓度的药物。

在这项研究工作中纸盒机械人图片，新型毫米级折纸机器人的横截面直径仅为 7.8 毫米，由带有磁铁的 Kresling 折纸（由三角形制成的空心圆柱体）样式构成磁盘。

同时纸盒机械人图片，利用Kresling折纸的折叠/展开功能，新型毫米级折纸机器人不仅可以滚动、翻转和旋转，还可以通过泵送液体药物。

研究团队还强调，旋转作用提供了一种可用于运输货物的吸附机制。

如下图所示，新型毫米级折纸机器人具有沿特定轨迹移动或投药的能力。

图 |水中自适应运动

图｜攀登

图片｜液体药物在水中的定向输送

更重要的是，新的毫米级折纸机器人在水面、水面和水下以及猪充满粘液的胃中都能完美工作。

图片｜两栖货运

图片｜在含有粘稠液体的猪肚中运动

研究团队表示，这项研究的开创性工作在于它超越了大多数基于折纸的机器人设计，后者仅利用折纸的可折叠性来控制机器人如何变形和移动。

除了研究折叠如何使机器人执行某些动作外纸盒机械人图片，研究团队还考虑了每个折叠的确切形状的尺寸如何影响展开时机器人的刚性运动。

新型毫米级折纸机器人的另一个独特设计是结合了某些几何特征，中心的纵向孔和侧面向上倾斜的横向狭缝，以减少流体阻力，从而确保机器人更好地运动。

据报道，该机器人不仅可以提供一种有效分配药物的便捷方式，还可以用于将仪器或相机携带到体内，从而改变医生检查病人的方式。

此外，研究团队正致力于使用超声波成像来跟踪机器人的运动，从而无需切开器官。

期待下一个10年

机器人学是一门前瞻性学科纸盒机械人图片，旨在帮助人类克服一系列重大挑战纸盒机械人图片，尤其是在医学领域。

在去年 11 月的一篇评论文章中，哈佛医学院分析了 2010 年至 2020 年医疗机器人技术的八个关键研究主题，并回顾了过去 10 年心脏研究进展中科学家在医疗机器人技术方面取得的许多成就。

八个关键研究课题是：机器人腹腔镜、用于微创手术的非腹腔镜机器人、辅助可穿戴机器人、治疗性康复机器人、胶囊机器人、磁驱动机器人、软机器人和连续体机器人。

图｜8个重点研究课题的临床应用实例（来源：Science Robotics）

其中，磁驱动机器人技术日趋成熟，工程和医学论文呈指数级增长，但其发展趋势在一定程度上取决于微型机器人的临床应用能否快速发展。

自 1990 年以来，在 19,000 多篇关于医疗机器人的工程论文中，只有少数被认为可用于现有的商业医疗机器人，即使是专利被引用次数不多的高科技影响论文。

这种现象的部分原因可能是技术开发与相应的商业应用之间存在显着滞后，或者是技术研究与医疗器械商业化的现实不匹配。

因此，将机器人技术应用于临床需求不仅仅需要撰写被广泛引用的研究文章，还必须确定真正的临床需求并开发相关技术来满足这些需求。

磁驱动的当前趋势表明，对磁性尖端导管和内窥镜的研究也正在回归其根源，科学家们可能能够生产比复杂的拉线或机电设备更经济的更小规模的可操作医疗设备，它们可以无害地穿透整个人体。

在未来 10 年，我们可能会看到磁驱动机器人催化更有效的医疗，从而加速商业实施和临床应用。

参考资料：

/articles/s41467-022-30802-w

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