分类: 机器人

  • 新理论框架揭示软材料实现“肌肉级”高功率潜力

    来源:《物理评论快报》

    研究团队提出一个理论模型,通过耦合软材料的力学特性与化学反应,构建正反馈循环以抵消材料固有的阻尼耗散,从而可能模拟肌肉等生物组织的高功率快速运动(如抽搐、搏动)。该模型显示,当反馈足够强时,材料运动可呈现混沌态,实现类似“凝胶颤抖”的动态行为。尽管此类活性材料尚未实现,但现有实验已分别验证了化学响应形变等关键组分,为未来开发高性能软体机器与引擎提供了新思路。

  • 首款集成芯片级机器人的诞生:毫米级自主机器可在体内“感知-决策-行动”

    来源:《科学·机器人》

    研究团队利用CMOS半导体工艺,制造出尺寸小于1毫米、集成了处理器、光电池、温度传感器与执行器的全自主微型机器人。该机器人能通过感知温度梯度自主调整运动模式,成功在56次试验中实现“感知‑思考‑行动”闭环。这一突破将计算能力内置至机器人本体,摆脱了对外部大型控制系统的依赖,为未来在医疗、环境监测等领域的规模化应用奠定了基础。下一步,团队将致力于开发无需外部光源的无线运动系统。

  • 新型纤维人工肌肉实现超越生物肌肉的性能突破

    来源:《自然》

    纤维型人工肌肉通过模仿生物肌肉的层次结构,能在光、电、热等外部刺激下实现扭转、拉伸、弯曲及等距收缩等多种驱动模式。其中,扭转驱动转速最高达11500转/分,拉伸应变达8600%,等距收缩应力(28.4 MPa)超过哺乳动物骨骼肌百倍。这类肌肉在软体机器人、生物医学(如微创手术工具)及智能纺织品等领域应用前景广阔。当前挑战在于制造成本、长期耐用性及系统集成,未来研究方向包括融合自修复、传感功能及开发可持续材料(如棉纤维)。

  • 微型飞行机器人实现昆虫级高机动性

    来源:《科学·进展》

    科学家成功研制出一款仅4厘米宽、比回形针还轻的微型飞行机器人。得益于高效控制系统,它飞行速度与加速度远超同类,能在强风中急转,更能在11秒内连续完成10个空翻,其敏捷性已接近真实昆虫。未来,加装微型传感器后,它有望用于搜救任务或辅助授粉,展现了微型机器人在复杂环境作业中的巨大潜力。

  • 仿生新突破:蚊子口器变身微型3D打印头

    来源:《科学进展》

    研究人员利用死亡雌蚊的针状口器,开发出低成本、可生物降解的微型打印头。这种“死体机器人”技术将蚊子口器集成至3D打印机,成功打印出18-28微米的精细结构(如蜂窝、枫叶),单个成本仅0.8美元,远低于传统金属打印头(80美元以上)。该技术有望推动微电子、生物医药等领域的微型化制造发展。

  • 可编程DNA纳米机器人问世,为精准医疗提供新工具

    来源:《科学·机器人》

    研究团队基于可重构DNA折纸阵列开发出新型纳米机器人。该系统由数十个互联单元组成,可预载DNA触发链作为”分子电池”实现自主供能,并通过编程对各单元独立控制,实现信号传递、时序操作与药物释放等复杂功能。该机器人能响应蛋白质、光等多种信号,突破了传统DNA技术仅与核酸作用的限制,为疾病诊断与靶向给药提供了新平台。

  • 科学家开发出可模拟不同脑区功能的通用人工神经元

    来源:《自然·通讯》

    研究团队成功开发出名为”跨神经元”的单一人工神经元,通过调整电路电压等参数,能精准模拟视觉、运动和运动前皮层三种不同脑区神经元的放电模式,准确率达70%-100%。该器件基于忆阻器技术,具备信号时序识别等计算能力,为构建低能耗、具备持续学习能力的类脑芯片及更智能的机器人神经系统奠定了基础,有望推动神经形态计算与人工智能的发展。

  • 磁性微型机器人实现血管内精准给药

    来源:《科学》

    科学家研发出一种仅沙粒大小的磁性微型机器人,可在血液和脑脊液中以每秒40厘米的速度自主“游动”。该机器人由含氧化铁纳米颗粒的明胶胶囊构成,通过外部磁场导向控制,能精准抵达靶向组织后释放药物并自行溶解。在猪脑及羊脑脊液试验中成功率高达95%,有望解决传统给药需大剂量且毒性扩散的难题,团队计划推进人体临床实验。

  • 全球最小最快微型Delta机器人问世,3D打印技术实现微米级操控

    来源:《科学·机器人》

    美国科学家团队利用双光子聚合3D打印技术,成功研制出全球最小(0.7-1.4毫米高)、最快(工作频率超1千赫兹)的微型Delta机器人。该技术通过激光精确固化光敏材料并沉积金属层,首次实现了无需人工组装的复杂三维机电结构制造。测试证实微型化使机器人精度突破微米级,并能弹射相当于自身质量7.4%的盐粒。这项突破为微创手术、微装配及高密度触觉阵列等应用开辟了新途径,显著加速了微机器人设计迭代进程。

  • 中港团队研发光控微机器人集群,可无创治疗鼻窦细菌感染

    来源:《科学·机器人》

    中港联合团队开发出铜原子修饰的光催化微机器人(CBMRs),通过鼻腔注入后在磁场引导下精准抵达感染部位。光激活后,这些”尘埃大小”的机器人能机械破坏细菌生物膜并产生活性氧杀菌,动物实验显示对鼻窦炎疗效显著且无组织损伤。该技术具备无创、无耐药性和无需药物的优势,治疗后微机器人可自然排出,为深部感染治疗提供新方案。