Если крошечные роботы собираются в один прекрасный день начать совершать фантастические путешествия внутри наших тел, им нужно будет научиться справляться с препятствиями. Инженеры из Университета Пердью разработали новый магнитный мини-робот под названием microTUM, который перемещается способом опрокидывания и может преодолевать впадины и холмы во влажных или сухих условиях, — сообщает Robotics.ua.
Ключевые особенности устройств
Имея размеры 800 микрон в длину и 400 ширину, магнитный робот выглядит очень похожим на микроробот инженеров Института Макса Планка. Оба прототипа имеют удлиненные магнитные наконечники, что позволяет им управлять магнитным полем. Средняя часть может нести медикаменты или другую полезную нагрузку, чтобы доставлять их непосредственно туда, где они необходимы в организме.
«Робототехника на микро- и наномасштабном уровне представляет собой один из новых рубежей в интеллектуальных системах автоматизации», — говорит Дэвид Каппеллери, соавтор исследования, описывающего μTUM. — «В частности, мобильные микророботы в последнее время стали жизнеспособными кандидатами на биомедицинские применения, благодаря малым размерам, манипуляциям и автономным возможностям движения. Целенаправленная доставка лекарств является одним из ключевых применений этих нано- и микророботов».
Человеческий организм – это разнообразная и враждебная среда для робота, и перемещение по нему является настоящим вызовом. Фрикционные силы в микроскопическом масштабе могут затруднить движение микробота, а биологические жидкости также усиливают сопротивление. Плюс, в этой крошечной машине не так много магнитных материалов, и для ее перемещения требуется относительно мощное магнитное поле.
Команда говорит, что движение через опрокидывание имеет решающее значение для мобильности μTUM. Это требует сильного магнитного поля, но робот всегда держит одну сторону на земле и может справиться даже с крутыми склонами.
Испытания робота
Проверив устройство в сухом месте, а также в воде и силиконовом масле, команда обнаружила, что микробот работает достаточно хорошо при любых условиях с разной силой. Масло замедляет скорость, например, но позволяет подняться на холмы и склоны с углом до 60 градусов, в то время как на открытом воздухе робот двигался быстрее за счет некоторой способности к скалолазанию.
«Способность подниматься важна, потому что поверхности в организме человека сложные», — говорит Мария Гикс, соавтор исследования. — «Все они скользкие и липкие».
По информации robotics.ua, при дальнейшей работе μTUM может в конечном итоге найти применение в качестве системы доставки лекарств. До этого команда планирует дать ему новую систему управления, основанную на машинном зрении, для более точного перемещения и разработки немагнитного способа движения.
«Наш проект может привести к улучшенному динамическому поведению и доставке лекарств прямо к больным органам с потенциалом в манипулировании микрообъектами и в биомедицинских приложениях», — заключает Каппеллери.
Читайте также: Миниатюрный мягкий робот-скат из UCLA.
Видео
