圖為微游動(dòng)機(jī)器人群體多模態(tài)轉(zhuǎn)化(左)、環(huán)境響應(yīng)與集群操作(右)示意圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)25日發(fā)布消息，該校機(jī)電學(xué)院機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室謝暉教授團(tuán)隊(duì)研制出可用于癌癥診斷治療的磁性微游動(dòng)機(jī)器人，成果有望為癌癥治療中高效靶向給藥和早期診斷體內(nèi)成像提供有效解決方案。
自然界中存在著豐富多樣的生物自組織系統(tǒng)，表現(xiàn)出高度的群體智慧，可以解決個(gè)體無(wú)法勝任的復(fù)雜問(wèn)題。比如分工協(xié)作的蟻群可構(gòu)建復(fù)雜而精巧的蟻巢、搬運(yùn)超重獵物，布陣捕食的鯡魚(yú)群可輕松捕獲非常警覺(jué)的橈足類動(dòng)物等等。
受此啟發(fā)，謝暉教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種磁性微游動(dòng)機(jī)器人，這種呈花生狀的磁性游動(dòng)機(jī)器人長(zhǎng)3微米，直徑2微米，只有頭發(fā)絲直徑的約四十分之一。
該機(jī)器人可成千上萬(wàn)地組隊(duì)協(xié)同作業(yè)，機(jī)器人之間通過(guò)非常小的作用力交流，自組織成一個(gè)多模態(tài)的群體，就像蟻群用觸覺(jué)或氣味交流一樣。
由于機(jī)器人足夠小，可以到達(dá)例如毛細(xì)血管末端、視網(wǎng)膜等其他手段難以直接治療的部位。未來(lái)通過(guò)體內(nèi)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航，由成千上萬(wàn)個(gè)裝載藥物的微游動(dòng)機(jī)器人組成的群體，可以直達(dá)病灶部位，識(shí)別并攻擊病變細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)高效無(wú)副作用治療。
與此同時(shí)，微納游動(dòng)機(jī)器人還可以留存在體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)健康狀況的在體監(jiān)控，協(xié)助人體免疫系統(tǒng)長(zhǎng)期有效維護(hù)人類健康，為疾病的早期診斷與治療提供一種新手段。
該成果在《科學(xué)》雜志子刊《科學(xué)·機(jī)器人學(xué)》(Science Robotics)發(fā)表了題為《可重構(gòu)磁性微機(jī)器人群：多模態(tài)轉(zhuǎn)換、定向移動(dòng)與集群作業(yè)》(Reconfigurable magnetic microrobot swarm: Multimode transformation, locomotion, and manipulation)的科研論文。(商艷凱記者史軼夫)
