机器人领域,同样也在追求“小

   2020-11-10 工业品商城162
核心提示: 最近,哈佛大学公布了一项新的研究成果HAMR-JR。这个机器人是科学家受到蟑螂的启发而研制的,长度为2.25cm,重量为0.3g,可以跑、跳、搬运物体,甚至可以翻动硬币。它的速度能比过世界上跑得最快的昆虫,而且将可搬运自重10倍的物体。据研究小组称,是迄今为止最小、最快的微型机器人之一,其灵敏度是同类产品中最好的。
     最近,哈佛大学公布了一项新的研究成果——HAMR-JR。这个机器人是科学家受到蟑螂的启发而研制的,长度为2.25cm,重量为0.3g,可以跑、跳、搬运物体,甚至可以翻动硬币。它的速度能比过世界上跑得最快的昆虫,而且将可搬运自重10倍的物体。据研究小组称,是迄今为止最小、最快的微型机器人之一,其灵敏度是同类产品中最好的。
   目前来看,多种环境检测功能集成的组合传感器,相比单一环境检测传感器仍有很多不同之处。一是集成传感器在尺寸、功耗、成本方面都更具效益,因为每台传感器都至少有三个共同的元件:供电、数据显示和数据记录传输,集成传感器可在这三方面节省重复的成本;二是在使用场景方面,集成传感器能对环境作出更加立体的描述,有助用户对环境变化做出更准确的判断。
  其实,微型机器人的研究开发已经持续了多年,至今,世界各国已经在微型机器人的研究方面取得了不少成果。如今,随着技术的发展,无数科学家都在呕心沥血,持续努力把机器人变得越来越小,越来越轻便。
      Sensorcon公司市场经理Calen Dembitsky表示,这种检测仪采用了紧凑的电化学传感器,响应时间极为迅速,其自持式的仪表可以方便而又牢固的连接到消防员的消防战斗服上,即使在消防员佩戴了自给式呼吸器的情况下,LCD显示屏上的各种功能和模式也都清晰可见。这一产品还可理想的用于警车内的一氧化碳接触水平,因为对于使用警用SUV的部门来说,这是一个非常特殊的问题。 
  很久之前,人们就开始幻想把自己缩小,进到自己的身体里,比如在吴承恩所写的《西游记》里,孙悟空故意变小被铁扇公主吃下去,通过折磨她来达到借扇子的目的。如今,吴承恩的幻想成为了现实,微型机器人早就能够做到这一点,但绝对不是折磨人,而是救人。
  一、胶囊内镜机器人:应用最为成熟的微型机器人
  微型机器人进入医疗领域,起源于人们对改进检查方式的要求。传统的肠镜检查会令患者感到不适,由此催生了微型机器人在肠胃检查方面的应用。
   据了解,这一传感器仪表采用轻量化设计,而结构又极其牢固,此外还适用于暖通空调的维护技术人员、房屋和法规的检查人员,以及对建筑物、施工或工业区域进行监测或者对周边电器进行测试的室内空气质量检测专业人员。
  2000年,以色列的Given Image第一个胶囊内镜获得FDA批准进入临床,但直到2013年,安翰公司推出的NaviCam,才能算得上微型机器人。 NaviCam系统拥有磁场精确控制系统,通过智能内镜、记录仪,定位器,15分钟左右即可实现胃部的全面检查。
  胶囊内镜机器人可以说是目前应用最成熟的微型机器人,经过国内相关研究人员的不懈努力,我国的胶囊内镜机器人技术已经走在世界前列。
  据介绍,该设备提供三种型号,这三种型号都采取了防水耐冲击设计,设定点预编程,可测量浓度在0至1999 ppm 之间的一氧化碳气体浓度,提供可见报警 (LED) 和声音报警功能。
  二、微型手术机器人:微创、精准医疗的需求
  近几年来,手术越来越讲究微创,从前的腹部手术需要打开患者的腹腔,不仅不利于恢复,也会增加感染的风险。而如今,许多常见的手术只需要通过微型医疗机器人, 连连硬币大小的伤口,都会显得多余。
   据了解,其中两个型号配备有振动报警功能以及内在安全认证,能够确保在爆炸环境下不会产生火花。在采用另外一个型号的设备后,用户还可以自己设置报警的高低值。 
  2015年,美国的科研团队研发出一种超微型机器人。它能够被用在耳朵、支气管等较小的人体部位,缩小了需要打开的切口。
    目前,环境传感器种类很多,包括温湿度传感器、液体流量传感器、气体流量传感器、差压传感器以及流量控制器等,这些分类下面仍有细分。目前我们可以看到的一个趋势是,相对单一环境检测传感器,多个环境传感器集成的组合传感器开始崭露头角。
  2017年,美国麻省理工学院的研究人员发明了一款神奇的微型折叠机器人,这种微型机器人被包裹在用冰做成的口服含片里,被人服下后会通过食道进入胃里,冰胶囊融化后,机器人会像折纸一样打开。展开后的机器人看起来就像一张有皱褶的纸, 它们遇热或受磁场作用时会膨胀或收缩,进而使机器人移动。外科医生通过外部电磁场影响机器人身上的磁铁, 进而控制机器人的运动。机器人也能通过屈伸自己的皱褶,沿着胃壁爬到指定的位置。此外,它还可以用自带的磁铁“捕捉”并移除异物,比如误吞的纽扣电池等。
  三、血管机器人:“运输工”与“清道夫”
  随着微型机器人越做越小,完成一些更微观的特定工作成为可能,血管机器人便是机器人应用于靶向治疗的产物。
       近年来,环境问题得到越来越多的重视,环境检测仪器、空气净化器、新风系统等相关设备实现爆发式增长,相应厂商皆大大受益。据相关数据统计,我国2016年环境监测领域销售额达到了4000多万元,预计2017年将达到8000万元以上,将连续4年保持100%以上的增长率。
  以往生病我们通过口服或者皮下注射的方式用药,但这种方式难免会造成药物的浪费,或者需要更多其他材料辅助,才能帮助药物更好的吸收。药物研发人员也在不断探索更好的药品和用药方式,但是除此之外,机器人在药物治疗方面也展现出了非凡的实力。
   究其原因,首先是人们对自身周边环境的重视度越来越高,已不满足以往只测量温度、湿度的基本环境检测需求,而是对同时检测多种环境指标的传感器的需求越来越多。另外,传感器的应用需要简单化,集成到一个模块中使用更为便捷。 
  目前,血管送药机器人输送药物主要有两种方式:一是作为容器携带药物至特定部位,然后通过控制变形打开容器;二是把机器人成海绵状,先浸吸药物到达目的地后通过变形挤压释放药物,从而达到精准释放的目的。通过这种方法,医生就能够更好的精确控制药物的使用位置与剂量。
       据了解,为了抓住市场机遇,国际上较为领先的传感器公司都在尝试环境传感器的集成化,如博世推出了基于MEMS技术的多种环境检测集成传感器,可在十亿分之一(ppb)范围内,检测挥发性有机化合物(VOC)及其他气体,如一氧化碳和氢气;歌尔声学也开创性地将麦克风、气压计和温度传感器集成于一体,通过优化信号处理电路和后期校准算法,消除了多种传感器件间的相互串扰,满足了产品多功能应用的需求,节省空间且降低了成本。   整体而言,应市场发展需求,环境传感器在接下来的几年将迎来快速增长,且目前多种环境传感器集成的趋势已经崭露头角。之前,环境传感器多应用在工业、汽车、医疗等领域,对体积、功耗、成本的要求并不明显,而如今若要挑战智能手机、可穿戴等消费电子领域,仍需在体积、功耗和成本等方面不断突破瓶颈。  
  除了输送药物,微型机器人还可以用于血管清理。借助纳米技术,机器人领域的研究者们设计出了一系列微型机器人,他们能够在病人体内对血管进行操作。
  例如,德国开发出一种像扇贝造型的微型游泳器,它能以不同速率将壳体打开、关闭,穿梭于具有黏度的液体中,因此可以运用在血液黏性提高所导致的心血管疾病的研究与治疗上,对人类健康有所帮助。
 
 
 
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