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  • 世界上最小的机器人 ,它的出现意味着什么?

    行业资讯 | 时间: 2020-06-15 | 中国机器人网 隗宁 | 编译:阿芬|浏览量:256

      如今,在科技领域,“小”似乎成为了进步的标志,把众多硬件和软件集成到越小的物体上,就越能体现技术能力。
     
      从前像砖头一样的大哥大已经成为古董,而如今,生产轻巧纤薄的智能手机的厂商一家更比一家强,从前信号不好就要去拍拍“大屁股”的台式电视,已经发展成超薄液晶电视,电脑也是越轻巧越受欢迎。
     
      机器人领域,同样也在追求“小”。
     
      最近,哈佛大学公布了一项新的研究成果——HAMR-JR。这个机器人是科学家受到蟑螂的启发而研制的,长度为2.25cm,重量为0.3g,可以跑、跳、搬运物体,甚至可以翻动硬币。它的速度能比过世界上跑得最快的昆虫,而且将可搬运自重10倍的物体。据研究小组称,是迄今为止最小、最快的微型机器人之一,其灵敏度是同类产品中最好的。
      其实,微型机器人的研究开发已经持续了多年,至今,世界各国已经在微型机器人的研究方面取得了不少成果。如今,随着技术的发展,无数科学家都在呕心沥血,持续努力把机器人变得越来越小,越来越轻便。
     
      对于微型机器人来说,最广泛的应用还是在医疗领域。
     
      很久之前,人们就开始幻想把自己缩小,进到自己的身体里,比如在吴承恩所写的《西游记》里,孙悟空故意变小被铁扇公主吃下去,通过折磨她来达到借扇子的目的。如今,吴承恩的幻想成为了现实,微型机器人早就能够做到这一点,但绝对不是折磨人,而是救人。
     


     
      一、胶囊内镜机器人:应用最为成熟的微型机器人
     
      微型机器人进入医疗领域,起源于人们对改进检查方式的要求。传统的肠镜检查会令患者感到不适,由此催生了微型机器人在肠胃检查方面的应用。
     
      2000年,以色列的Given Image第一个胶囊内镜获得FDA批准进入临床,但直到2013年,安翰公司推出的NaviCam,才能算得上微型机器人。 NaviCam系统拥有磁场精确控制系统,通过智能内镜、记录仪,定位器,15分钟左右即可实现胃部的全面检查。
     
      胶囊内镜机器人可以说是目前应用最成熟的微型机器人,经过国内相关研究人员的不懈努力,我国的胶囊内镜机器人技术已经走在世界前列。
     


     
      二、微型手术机器人:微创、精准医疗的需求
     
      近几年来,手术越来越讲究微创,从前的腹部手术需要打开患者的腹腔,不仅不利于恢复,也会增加感染的风险。而如今,许多常见的手术只需要通过微型医疗机器人, 连连硬币大小的伤口,都会显得多余。
     
      2015年,美国的科研团队研发出一种超微型机器人。它能够被用在耳朵、支气管等较小的人体部位,缩小了需要打开的切口。



     
      2017年,美国麻省理工学院的研究人员发明了一款神奇的微型折叠机器人,这种微型机器人被包裹在用冰做成的口服含片里,被人服下后会通过食道进入胃里,冰胶囊融化后,机器人会像折纸一样打开。展开后的机器人看起来就像一张有皱褶的纸, 它们遇热或受磁场作用时会膨胀或收缩,进而使机器人移动。外科医生通过外部电磁场影响机器人身上的磁铁, 进而控制机器人的运动。机器人也能通过屈伸自己的皱褶,沿着胃壁爬到指定的位置。此外,它还可以用自带的磁铁“捕捉”并移除异物,比如误吞的纽扣电池等。
     


     
      三、血管机器人:“运输工”与“清道夫”
     
      随着微型机器人越做越小,完成一些更微观的特定工作成为可能,血管机器人便是机器人应用于靶向治疗的产物。
     
      以往生病我们通过口服或者皮下注射的方式用药,但这种方式难免会造成药物的浪费,或者需要更多其他材料辅助,才能帮助药物更好的吸收。药物研发人员也在不断探索更好的药品和用药方式,但是除此之外,机器人在药物治疗方面也展现出了非凡的实力。
     
      目前,血管送药机器人输送药物主要有两种方式:一是作为容器携带药物至特定部位,然后通过控制变形打开容器;二是把机器人成海绵状,先浸吸药物到达目的地后通过变形挤压释放药物,从而达到精准释放的目的。通过这种方法,医生就能够更好的精确控制药物的使用位置与剂量。
     


     
      除了输送药物,微型机器人还可以用于血管清理。借助纳米技术,机器人领域的研究者们设计出了一系列微型机器人,他们能够在病人体内对血管进行操作。
     
      例如,德国开发出一种像扇贝造型的微型游泳器,它能以不同速率将壳体打开、关闭,穿梭于具有黏度的液体中,因此可以运用在血液黏性提高所导致的心血管疾病的研究与治疗上,对人类健康有所帮助。


     
      四、微型机器人的无限前景
     
      目前,在微型机器人的医疗应用方面,最活跃和受人关注的是关于癌症治疗的问题。配合基于4D打印技术的医疗技术方案,微型机器人成为探索癌症治疗,或者靶向治疗的一种针对性技术。
     
      但是,目前不论是基于4D打印技术的靶向治疗技术,还是基于电子技术的“微型机器人”靶向治疗技术,都还需要时间进行完善,真正成熟的应用产品还凤毛麟角。而且多个科室的临床需求已经开始显现,我们可以说,目前的最新研究可以让我们看到未来的新方向。
     
      不久的将来,随着科研人员的不懈努力,颠覆性突破的实现与临床应用指日可待。人类对于已知的癌症等等,将不再恐惧,我们期待借助于“微型机器人”配合治疗能获得显著的疗效。

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