未来的家用微型机器人

随着微型电脑技术的发展,西方童话中描述的可听人差遣的小精灵将成为现实。当前,世界上微型机器人技术在工业领域已得到广泛应用,但从体积微小这一特征来说,微型机器人在人们的日常生活中也将发挥越来越大的作用。由此,科学家们目前更着眼于研究如何将社会服务性机器人和微型机械巧妙结合,开发出应用于日常生活服务的产品。下面是几种正在开发的家用微型机器人新技术。     

长出肌肉的机器人

一个硅片微型机器人不久前在美国洛杉矶一家试验室里实现了爬行突破,其所依靠的动力是活体心脏肌肉组织的脉搏动力。这个机器人体积非常小,宽度只有人类一根头发丝的一半。这是世界上第一次利用肌肉组织驱动机器人前行。美国国家航空和宇宙航行局对此次研究提供资金支持。该局希望未来有一天,这些靠肌肉力量驱动的微型机器人能在太空中帮助人类维护太空船,弥补太空船体上由于微小陨石撞击而产生的小漏洞。不管这种微型机器人最终将被应用在什么领域,负责此次研究的工程师卡洛斯·蒙特马哥诺(CarlosMontemagno)和他的研究小组成员对于它能实…     

医用微型机器人无损伤体内驱动方法

提出了一种医用微型机器人的无损伤体内驱动方法。它的原理是：巧妙地利用人体内腔中的粘液作介质，利用运动过程中驱动器产生的动压效应使微型机器人悬浮在内腔中，同时利用粘液在运动过程中形成的摩擦牵引力，带动微型机器人前进。由于微型机器人在体内运行过程中，能与内腔壁之间形成动压粘液润滑膜，此膜能避免微型机器人与内腔壁之间发生直接接触，因此微型机器人在体内运动时不会给内腔有机组织造成损伤，从而可减轻或消除微型     

面向靶向医疗的微纳米机器人

微纳米机器人指的是尺度在微纳米级别(几纳米至几百微米)的微型机器人，其能够将磁能、光能、声能或其他形式的能量转化为机械运动，具备能完成更高效、更精确局部诊断和靶向治疗的潜在功能，在生物医学领域有广阔的应用前景。文章详细介绍了微纳米机器人的制备方法，阐述了相关驱动手段，总结了其在靶向医疗应用方面的研究进展，并讨论了其在活体应用时面临的挑战以及未来的发展方向。     

五花八门的微型武器

未来武器逐渐向小型、多能、威力大的方向上发展。目前世界各国微型武器的发展研制主要有以下几种:微型导弹目前,美军正在研制"蝎子"、"长钉"和"狮鹫"3种微型导弹。其中"蝎子"导弹重约16千克,长约54厘米,直径约10厘米,能装备7.7千克的弹头,最远射程约19千米,打击精     

未来的家用微型机器人

随着微型电脑技术的发展,西方童话中描述的可听人差遣的小精灵将成为现实.当前,世界上微型机器人技术在工业领域已得到广泛应用,但从体积微小这一特征来说,微型机器人在人们的日常生活中也将发挥越来越大的作用.由此,科学家们目前更着眼于研究如何将社会服务性机器人和微型机械巧妙结合,开发出应用于日常生活服务的产品.     

新奇的发明

金属肌肉 如果要让自动机器人、微型飞行器以及假肢在不充电或不加油的情况下长时间工作,那么提高能效就非常重要.     

昆虫机器混合系统:从自由状态控制到自主智能调控

以昆虫作为载体,采用光/电等外部调控手段对其运动行为进行干预或控制,实现可静态预设或动态控制的昆虫机器混合系统,也被称作昆虫机器人.这类微型动物机器人在运动稳定性、环境适应性、隐蔽性等方面拥有天然的优势,在搜救侦查、科学研究等众多领域具有重要的应用价值.随着神经科学、微机电系统、人工智能等研究领域的快速发展,昆虫机器混合系统研究正从自由状态控制发展至自主智能调控阶段.本文回顾了昆虫机器人在受控运动模式、可控动作类型、达成控制任务等方面的研究现状,总结了昆虫机器混合系统研究框架,评述了基于不同调控原理实现的典型昆虫机器混合系统研究进展.在此基础上,分析了昆虫机器混合系统在神经调控机制、微型控制系统、刺激技术及方法、智能控制系统等研究中面临的困难、存在的问题,预测了未来的发展趋势.     

微型机器人在临床医学上的应用研究

<正>微型机器人应用于临床医学的诊疗,不仅提高了诊断的可靠性、真实性,而且由于微机电系统本身的微小尺寸、高度智能,极大地减少了病人的痛苦。在非结构环境的狭小空间作业,比如,胶囊内窥镜侵入性小、没有毒副作用、具有无创、微创等优点,并可以进行主动控制,或加载成像装置,是今后机器人内窥镜发展的必然趋势。     

永不疲劳的量子游泳者

如果你什么时候被缩小到纳米尺寸范围，同时被冷却到接近绝对零度，你将会知道在这种情况下游泳是件毫不费力的事了，并对此感到欣慰。一个由数学物理学家组成的研究组通过计算获悉，在寒冷的量子流体中游泳的微型机器人能够不耗损能量把自己向前推进。理论研究人员经过深思熟虑构想出一种机器人，这种机器人通过外形的变化，驱使自己在粘稠的液体里蠕动前进，该项研究对流体动力学中的微小质点的行为提供了解释，并对研造真正的游泳机器人有帮助。     

洗发机器人

日本松下公司最近研制出一款新型洗发机器人,为年老体弱者带来了福音。这款洗发机器人看起来就像是理发店里的高级洗头椅。松下公司的研究人员说,这项最新的机器人技术在日本这个迅速老龄化的社会可能有助于替代人工护理,且不会降低服务质量。研究人员说,利用机器人手臂技术和24根机械手指,这种机器人可以像人手     

可扇动翅膀的蜂鸟机器人

日本千叶大学的刘浩教授最近开发出一种蜂鸟机器人，这种微型机器人全长约10厘米,有4枚塑料膜薄翼，通过遥控器可以拍打翅膀上下翻飞，左右盘旋。     

神奇莫测的微型产品

美国麻省理工学院电机工程师最近研制的微型机器人,能借助自身动力从一个地方飞行到另一个地方,很像一只仅有10英寸大小的甲虫。科学家预言:21世纪将是毫微技术显身手的时代。毫微技术的发展与应用使人们开发与研制出一批批高科技微型产品,这些微型产品不但在民用,而且在军事上都发挥着特殊而神奇的作用。     

微电子机械系统

微电子机械系统(Micro Electro Mechanical Sys-tem)简称MEMS,是集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理控制电路、接口、电源等于一体的机械装置.     

软体机器人的仿生物理智能

生物可以在各种非结构化自然环境中生存,其身体中所蕴含的物理智能至关重要,涉及材料、结构和形态等要素.通过融合仿生物理智能,有望降低软体机器人的控制成本,提高机器人系统的响应速度和极端环境下的鲁棒性,以及使微型机器人更加智能化.本文阐述了自然界生物的材料、结构、形态学物理智能特征及其原理,介绍了软体机器人实现仿生物理智能的目的及相关的关键技术与方法,列举了软体机器人仿生物理智能的典型应用,最后展望了软体机器人仿生物理智能的未来发展及挑战.软体机器人仿生物理智能有望在高速动态作业、极端环境探索及微型机器人智能化等方面发挥独特的优势,相关研究将进一步促进生物、机器人、材料、化学和计算机学科之间的交叉.     

微型机械：微乎，壮哉！

也许我们都太关注蓬勃发展的网络了 ,而忽视了一些幕后的“小朋友”。在过去的两年里 ,由于科研部门、企业界以及大量资金的共同推动 ,已经出现了一项新的技术 ,它的重要性完全可以与微处理器的重要性相提并论。要理解这项新技术 ,你必须尽可能的往“小”处想 ,想到非常的“小”。在过去的 3 0年里 ,工程师们已经发明了如何把传统的机器缩小到盐粒大小的技术。现在 ,我们已经有了不足一根头发丝粗的麦克风 ,有了微型的引擎 ,可以把成千上万的这种微型引擎安装在溜冰板上。此外我们还有可以插入血管的微型医疗探头。这些微型机械的正式名称叫…     

似鸟非鸟——研制中的微型飞行器

在不久的将来．如果你发现一些厅怪的小鸟总是在你的上空飞来飞去，或者栖息在你家窗前的树枝上左顾右盼，那你可要当心了，你的行踪已被人窥探、监视，那些看似鸟类的东西就是目前科学家们正加紧研制的微型飞行器（简称MAV）美国航空专家在1995年提出微型飞行器设想并进行了可行性论证分析1998年，美国政府正式与承包商签订研制合同，计划用3-4年时间研究出大小如手拿一般、重量在500克以卜，能执行多种任务的、实用的微型飞行器目前，已有4种不同类型的微型飞行器进入飞行试验阶段其中有2种为固定机翼布局，另外2种分别为直升机和扑翼机…     

非连续约束变结构杆机构机器人: 运动与控制的若干仿生基础问题

在非连续约束变结构机器人运动机构的仿生概念及模型研究基础上, 系统分析这类机器人的机构学、冗余驱动下的运动协调、非连续接触引发的动力学、机器人脚及地面反力、爬壁杆机构机器人黏附性脚掌的设计及相关微制造和相关步态规划与控制策略的研究现状和存在的主要问题, 提出未来发展的建议.     

空间机器人的研究与仿壁虎机器人关键技术

简要回顾了国内外空间机器人的应用需求、结构性能和未来发展,提出空间机器人面临的科学问题和关键技术.空间机器人可分为机械臂系统、带陪护功能的机器人和检测服务机器人,特别关注基于范德华力机制,有望实现微重力下在空间站表面实现仿生壁虎机器人及干黏附的进展和关键技术.机械臂系统应特别关注满足高刚度结构轻量化需求的新材料、新设计和新制造技术、机械臂-作业对象-空间站多体系统动力学、真空-微重力-高低温-宇宙辐射特殊环境下机械臂运动系统的润滑技术等问题.带陪护功能的机器人需要研究在密闭、狭小、失重环境下,航天员生理、心理和行为的变化规律及其机器人构型、陪护效果和辅助作业的要求和解决方案,研究陪护需要的高级人工智能技术,从语音识别、表情识别到自然语义理解等交叉学科的问题.检测维护机器人的关键是发展高低温、空间辐射、真空及微重力下实现固体间的稳定接触技术、干黏附微纳米有序刚毛阵列的制造技术和基于干黏附的机器人设计和运动规划技术.     

纳米机器人在靶向药物递送系统中的研究进展

纳米机器人技术在靶向药物递送领域的应用是纳米科学、生物医学、机械工程、力学、电子工程、信息与通信等多学科交叉融合的产物.由于体积小、可自主运动和精确操控,纳米机器人在精准治疗和纳米诊断等生物医学领域展示出巨大的发展潜力.本文从认识纳米机器人技术及靶向药物递送应用需求出发,简单回顾了靶向药物递送技术的发展历程,结合纳米机器人的类型、制造方式以及驱动方式,综述了国内外在靶向药物递送应用领域纳米机器人的研究进展.最后,梳理了纳米机器人在靶向药物递送应用研究中的重点方向,为我国未来的纳米机器人技术研究提供参考.