来源:《科学·机器人》
约翰·霍普金斯大学团队开发出全自主机器人系统,可执行高精度的视网膜静脉插管术,以治疗视网膜静脉阻塞。该系统融合深度学习和光学相干断层扫描成像,能自主规划路径、跟踪针头,并在模拟呼吸运动的离体猪眼上实现83%以上的成功率。未来有望辅助医生完成此类超精密手术,降低操作难度与差异。
来源:《科学·机器人》
约翰·霍普金斯大学团队开发出全自主机器人系统,可执行高精度的视网膜静脉插管术,以治疗视网膜静脉阻塞。该系统融合深度学习和光学相干断层扫描成像,能自主规划路径、跟踪针头,并在模拟呼吸运动的离体猪眼上实现83%以上的成功率。未来有望辅助医生完成此类超精密手术,降低操作难度与差异。
来源:《科学·机器人学》
哥伦比亚大学工程团队研发了一款能通过观察学习实现同步口型运动的机器人。该机器人配备了26个驱动器的柔性面部,首先通过观察镜中自己的随机面部表情学习肌肉运动控制,进而通过观看大量人类说话和唱歌的视频,学习将音频直接转化为对应的唇部动作。在测试中,它能同步多种语言和歌曲的口型。研究人员认为,这种通过观察学习而非预设规则获得的面部表达能力,是机器人实现与人类自然交互、跨越“恐怖谷”的关键一步,未来将应用于教育、医疗及娱乐等领域。
来源:《科学进展》
香港科技大学团队开发出全球首个集传感与操控于一体的自动化机器人纳米探针。该探针无需荧光标记,即可在活细胞内实时“聆听”线粒体代谢产生的活性氧/氮信号,并利用同一尖端的介电泳纳米镊子精准抓取单个线粒体进行提取或分析。整个流程自动化,侵入性小,且提取的线粒体移植后仍保持功能。这项技术为研究神经退行性疾病、代谢综合征等线粒体功能障碍相关疾病提供了全新的微创研究工具,并有望推动“定制化”细胞组装等未来治疗策略的发展。
来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)
中国科学家团队发表研究,成功研发了一种神经形态机器人电子皮肤(NRE-skin)。该皮肤采用类神经层级架构,不仅能实现高分辨率触觉感知,还能在感知到超过阈值的“疼痛”刺激时,绕过中央处理器直接向驱动器发送高压脉冲,触发机器人快速缩回等反射动作。同时,皮肤具备模块化磁吸设计,支持快速更换与“损伤自报告”功能,显著提升了机器人的交互安全性及与人类的共情互动能力。
来源:《科学机器人学》与《美国国家科学院院刊》
美国宾夕法尼亚大学与密歇根大学团队合作,成功研制出全球最小的全自主可编程微型游泳机器人,其尺寸小于一粒盐。机器人由光驱动,内置微型计算机与温度传感器,能够感知环境并自主调整运动路径。通过产生电场推动周围离子实现无肢运动,续航可达数月,单个成本仅约1美分。该突破为细胞健康监测、微观制造等应用开辟了新前景,标志着微米尺度自主机器人技术的重大进展。
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。
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。
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)。
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。
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。