【48812】于欣格、解兆谦、常凌乾团队开发用于水环境中病原体监测的电驱动软体机器人

日期:  2024-06-16   作者: 机器人伺服电机维修

  微小型软体机器人是近年来机器人范畴的重要分支,在狭隘拥堵的空间工程探究、生物体内药物投递、体内医疗确诊等范畴扮演着重要人物,成为在此类场景下(包含生物体内)履行环境监督测定或生物医学检测的一个抱负设备。

  为完成此类使命,机器人设备榜首步是要是无线的,任何绳子的牵绊都会约束其自在运动,这就要求机器人驱动和传感数据读取有必要是无线化的;别的,机器人需具有多重传感才能,传感目标的多少关系到机器人监测才能和智能化的强弱;如此多的功用要求往往依托于在机器人体系之中集成更多的模块,而这必然对机器人的小型化带来应战。

  该研讨开发了一款无源无线的电驱动软体机器人,该软体机器人体系从无线化规划和多功用传感下手,完成了小型化软体机器人在关闭空间中对液体环境的物理、化学和生物各项目标的无线化监测。

  在这项研讨中,研讨团队使用纯电学方法开发出了一款小型的、无线的、无电池的、电驱动机器人体系,可在关闭的水环境中完成多项目标的监测。

  首要,经过射频供电方法,电驱动机器人体系不要安设电池就可以在关闭空间中不受捆绑的运动,在特定驱动频率下,机器人可展示出谐振特性,并进行快速地游动。无电池化规划避免了机器人体系在尺度和分量上的添加。

  进一步地,该体系采用了柔性电子技能,集成了薄型轻质的多功用生物化学传感器和无线化数据收集模块,传感器可对水中离子和病毒浓度进行细心的检测,一切查验测验的数据均同步传输,并经过近场通讯技能显现在智能手机图形用户界面上,终究完成对水质和病原体污染状况的实时评价。

  该研讨以管道场景为比如,展示了此小型软体机器人体系在关闭环境下对温度、离子和病毒的查验测验才能。该研讨展示了在关闭空间下,机器人驱动的无线化和无电池化,而且无需取出机器人设备即可无线化地读取监测数据。此无线化技能,亦可用于开发体内生物医用软体机器人体系,以完成机器人的体内监测和体内自动医疗功用。

  香港城市大学生物医学工程学系于欣格教授、大连理工大学力学工程系解兆谦教授、北京航空航天大学生物与医学工程学院常凌乾教授为论文通讯作者。香港城市大学生物医学工程学系研讨员李登峰、博士生周靖昆和黄星灿、博士后李虎,以及大连理工大学力学工程系博士生赵紫晨为论文一起榜首作者。该研讨得到了国家自然科学基金、科技部要点研制方案、香港研讨赞助局、香港立异科技署、国家要点研制方案等项目的赞助。

  于欣格,香港城市大学生物医学工程学系副教授,博士生导师,香港青年科学院院士,香港RGC Fellow,国家优秀青年科学基金(港澳)获得者,《麻省理工科技谈论》立异35人。研讨方向为新式柔性电子在生物医疗范畴的使用。

  解兆谦,大连理工大学力学与航空航天学院教授,博士生导师,国家级青年人才项目获得者。研讨工作首要聚集于力学与生命健康前沿穿插范畴,面向可延展柔性器材在生物医学使用中的要害科学问题,开展微器材柔性化、一体化、集成化的新式力学规划及理论。

  常凌乾,北京航空航天大学生物与医学工程学院教授。研讨方向为纳米电穿孔、细胞治疗、生物芯片、生物传感。

  李登峰,香港城市大学生物医学工程学系研讨员,首要是做生物医用微纳机器人、软体机器人和可穿戴触觉反应界面的研讨。

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