發(fā)布時(shí)間： 2016年05月16日
在本周召開的“國際機(jī)器人學(xué)與自動(dòng)化大會(huì)”上，來自美國麻省理工學(xué)院（MIT）、英國謝菲爾德大學(xué)等的國際研究團(tuán)隊(duì)演示了一種可裝入膠囊的小型折疊機(jī)器人，能自動(dòng)展開，并靠外部磁場驅(qū)動(dòng)在胃壁上爬行，可清除附著在胃壁上的異物和修補(bǔ)組織傷口。
據(jù)麻省理工學(xué)院網(wǎng)站12日報(bào)道，這個(gè)小機(jī)器人是去年的升級(jí)版，但外觀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已有很大不同。它是長方形，有著手風(fēng)琴式褶皺，能裝入膠囊以便吞咽，膠囊溶解后，機(jī)器人能完全展開。褶皺中心有一個(gè)永磁鐵，能隨體外磁場變化而動(dòng)，以此控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。
新一代機(jī)器人由兩層結(jié)構(gòu)材料夾一層熱收縮材料制成，中間層材料是制香腸用的干豬腸衣，外層刻有特定花紋，中間層受熱收縮時(shí)，外層花紋決定著它如何折疊。它靠接觸點(diǎn)摩擦力黏在胃壁上，以一種“黏附—放松”（簡稱黏放）的方式自動(dòng)前進(jìn)。
MIT計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）的丹妮拉·露絲說，體內(nèi)應(yīng)用方面，需要一種小的、可控制又不受限的機(jī)器人系統(tǒng)，如果用牽線來控制，那真是很難。折疊機(jī)器人的這種能力在醫(yī)療保健領(lǐng)域具有潛在的重要應(yīng)用價(jià)值。
原CSAIL博士后蘇黑·米亞西塔說，由于胃里充滿液體，機(jī)器人還不能完全靠黏放運(yùn)動(dòng)。根據(jù)計(jì)算，機(jī)器人前進(jìn)時(shí)液體推力約占20％，另外80％靠黏放運(yùn)動(dòng)。因此新一代機(jī)器人在設(shè)計(jì)上具有“魚鰭”特征，且較為扁平。他們用硅膠制作了胃和食道交叉部分的模型，用水和檸檬汁混合模擬胃液。在實(shí)驗(yàn)中，機(jī)器人在磁場控制下摘除了附著在模擬胃壁上的紐扣電池。
單在美國，每年報(bào)告誤吞紐扣電池的案例達(dá)3500例。電池與食道、胃壁長時(shí)間接觸會(huì)產(chǎn)生電流，生成的氫氧化物會(huì)燒傷組織。如果人誤吞了電池，確實(shí)需要讓它盡快出來。瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院教授布拉德·納爾遜說，這種設(shè)計(jì)具有高度的創(chuàng)新性和實(shí)用性，以一種簡潔的方式解決了相關(guān)臨床問題。
機(jī)器人的概念非常寬泛——從工業(yè)生產(chǎn)線上的機(jī)器手臂，到仿生蜻蜓機(jī)器人，從具有人類外形和相對行為能力的美女機(jī)器人，再到本文提到的定向執(zhí)行某種單一任務(wù)的膠囊機(jī)器人，不一而足。但萬變不離其宗——為人類服務(wù)。從發(fā)展趨勢上看，機(jī)器人微型化是很重要的一個(gè)獨(dú)立分支，主要用于人體內(nèi)的醫(yī)學(xué)和生理學(xué)研究。這種機(jī)器人有個(gè)操作底線——即絕不能產(chǎn)生“次生災(zāi)害”！
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