世界上最小的機器人,它的出現意味著什麼?

2020-12-05 中國機器人網

如今,在科技領域,「小」似乎成為了進步的標誌,把眾多硬體和軟體集成到越小的物體上,就越能體現技術能力。

從前像磚頭一樣的大哥大已經成為古董,而如今,生產輕巧纖薄的智慧型手機的廠商一家更比一家強,從前信號不好就要去拍拍「大屁股」的臺式電視,已經發展成超薄液晶電視,電腦也是越輕巧越受歡迎。

機器人領域,同樣也在追求「小」。

最近,哈佛大學公布了一項新的研究成果——HAMR-JR。這個機器人是科學家受到蟑螂的啟發而研製的,長度為2.25cm,重量為0.3g,可以跑、跳、搬運物體,甚至可以翻動硬幣。它的速度能比過世界上跑得最快的昆蟲,而且將可搬運自重10倍的物體。據研究小組稱,是迄今為止最小、最快的微型機器人之一,其靈敏度是同類產品中最好的。

其實,微型機器人的研究開發已經持續了多年,至今,世界各國已經在微型機器人的研究方面取得了不少成果。如今,隨著技術的發展,無數科學家都在嘔心瀝血,持續努力把機器人變得越來越小,越來越輕便。

對於微型機器人來說,最廣泛的應用還是在醫療領域。

很久之前,人們就開始幻想把自己縮小,進到自己的身體裡,比如在吳承恩所寫的《西遊記》裡,孫悟空故意變小被鐵扇公主吃下去,通過折磨她來達到借扇子的目的。如今,吳承恩的幻想成為了現實,微型機器人早就能夠做到這一點,但絕對不是折磨人,而是救人。

一、膠囊內鏡機器人:應用最為成熟的微型機器人

微型機器人進入醫療領域,起源於人們對改進檢查方式的要求。傳統的腸鏡檢查會令患者感到不適,由此催生了微型機器人在腸胃檢查方面的應用。

2000年,以色列的Given Image第一個膠囊內鏡獲得FDA批准進入臨床,但直到2013年,安翰公司推出的NaviCam,才能算得上微型機器人。 NaviCam系統擁有磁場精確控制系統,通過智能內鏡、記錄儀,定位器,15分鐘左右即可實現胃部的全面檢查。

膠囊內鏡機器人可以說是目前應用最成熟的微型機器人,經過國內相關研究人員的不懈努力,我國的膠囊內鏡機器人技術已經走在世界前列。

二、微型手術機器人:微創、精準醫療的需求

近幾年來,手術越來越講究微創,從前的腹部手術需要打開患者的腹腔,不僅不利於恢復,也會增加感染的風險。而如今,許多常見的手術只需要通過微型醫療機器人, 連連硬幣大小的傷口,都會顯得多餘。

2015年,美國的科研團隊研發出一種超微型機器人。它能夠被用在耳朵、支氣管等較小的人體部位,縮小了需要打開的切口。

2017年,美國麻省理工學院的研究人員發明了一款神奇的微型摺疊機器人,這種微型機器人被包裹在用冰做成的口服含片裡,被人服下後會通過食道進入胃裡,冰膠囊融化後,機器人會像摺紙一樣打開。展開後的機器人看起來就像一張有皺褶的紙, 它們遇熱或受磁場作用時會膨脹或收縮,進而使機器人移動。外科醫生通過外部電磁場影響機器人身上的磁鐵, 進而控制機器人的運動。機器人也能通過屈伸自己的皺褶,沿著胃壁爬到指定的位置。此外,它還可以用自帶的磁鐵「捕捉」並移除異物,比如誤吞的紐扣電池等。

三、血管機器人:「運輸工」與「清道夫」

隨著微型機器人越做越小,完成一些更微觀的特定工作成為可能,血管機器人便是機器人應用於靶向治療的產物。

以往生病我們通過口服或者皮下注射的方式用藥,但這種方式難免會造成藥物的浪費,或者需要更多其他材料輔助,才能幫助藥物更好的吸收。藥物研發人員也在不斷探索更好的藥品和用藥方式,但是除此之外,機器人在藥物治療方面也展現出了非凡的實力。

目前,血管送藥機器人輸送藥物主要有兩種方式:一是作為容器攜帶藥物至特定部位,然後通過控制變形打開容器;二是把機器人成海綿狀,先浸吸藥物到達目的地後通過變形擠壓釋放藥物,從而達到精準釋放的目的。通過這種方法,醫生就能夠更好的精確控制藥物的使用位置與劑量。

除了輸送藥物,微型機器人還可以用於血管清理。藉助納米技術,機器人領域的研究者們設計出了一系列微型機器人,他們能夠在病人體內對血管進行操作。

例如,德國開發出一種像扇貝造型的微型遊泳器,它能以不同速率將殼體打開、關閉,穿梭於具有黏度的液體中,因此可以運用在血液黏性提高所導致的心血管疾病的研究與治療上,對人類健康有所幫助。

四、微型機器人的無限前景

目前,在微型機器人的醫療應用方面,最活躍和受人關注的是關於癌症治療的問題。配合基於4D列印技術的醫療技術方案,微型機器人成為探索癌症治療,或者靶向治療的一種針對性技術。

但是,目前不論是基於4D列印技術的靶向治療技術,還是基於電子技術的「微型機器人」靶向治療技術,都還需要時間進行完善,真正成熟的應用產品還鳳毛麟角。而且多個科室的臨床需求已經開始顯現,我們可以說,目前的最新研究可以讓我們看到未來的新方向。

不久的將來,隨著科研人員的不懈努力,顛覆性突破的實現與臨床應用指日可待。人類對於已知的癌症等等,將不再恐懼,我們期待藉助於「微型機器人」配合治療能獲得顯著的療效。

相關焦點

  • 世界上最小微型電子機器人怎麼運行?它是由「噴氣發動機」驅動的
    雖然我們以前聽說過各種各樣的「微型機器人」,但是科學家們已經開發出一種新型的微型電子機器人,並聲稱它是世界上最小的微型電子機器人。更重要的是,它的運動方式是通過噴射雙射流氣泡來實現的。該裝置使用了近10年前首次構想的推進系統,由德國肯尼茨理工大學的奧利弗施密特教授領導的國際團隊開發。
  • 世界上最小的外科手術機器人 醫生手術好幫手
    騰訊數碼訊(米可)根據國外媒體報導,最近英國科學家開發出了一種世界上最小的手術機器人,這種機器人不僅使用了低成本技術,而且使用了行動電話和航天技術
  • 為了研究螳螂的立體視覺,研究人員給它戴上了世界上最小的3D眼鏡…
    這次,他們給螳螂戴上了世界上最小的3D眼鏡。圖片來源:Mike Urwin/Newcastle University近看是這樣:看完圖片之後,相信你和我一樣會好奇兩個問題:為什麼是螳螂?為什麼要給它戴3D眼鏡?據這項發表在《當代生物學》雜誌上的最新研究介紹,螳螂是目前已知的無脊椎動物中唯一具有立體視覺的昆蟲。
  • 世界最小微型機器人有多小?
    雖然之前我們也聽說過各種各樣的「微型機器人」在醫療領域的探索,但日前科學家研發出一種新型微型電子機器人,並號稱其是世界上最小的微型電子機器人。更重要的是,它的移動是通過射出雙噴射氣泡來實現的。該裝置採用了近10年前首次設想的推進系統,由德國開姆尼茨工業大學的Oliver G.Schmidt教授領導的國際團隊開發。
  • 8個世界上最先進的機器人
    科多莫羅伊德:2014年,日本推出了一個能夠理解新聞故事的機器人,甚至還能在一定程度上與主持人互動阿特拉斯:波士頓公司的團隊正在努力確保他們的機器人,擁有世界上最先進的機器人身體。在某種程度上,他們在這個目標上取得了成功,阿特拉斯是世界上為數不多的兩足步行並且還能慢跑的機器人之一米洛機器人:米洛機器人是由Robokind公司設計的,旨在幫助兒童與他人接觸,了解自己的情感狀態。米洛機器人將模仿人類的表情,然後通過iPad,與孩子們互動佩特曼:美國國防部和波士頓公司合作創造了佩特曼,它能夠測試士兵在戰場上穿的各種服裝。
  • 世界上第一個機器人是什麼?第一個被機器人殺死的人又是誰?
    機器人的定義是指任何自動或半自動操作的機器或機械設備.這意味著,被認為是「機器人」的東西不一定只限於電力驅動。但是,在過去的一個世紀裡,我們看到了設備的爆炸是以某種形式的電為動力。到目前為止,現代機器人最普遍的使用是在生產線上的工作場所。
  • 美國研製出世界最小的微型機器人(圖)
    美國研製出世界最小的微型機器人(圖) 2001年6月20日09:14 北京青年報   美國山迪亞國家實驗室的科學家,日前成功研製了世界上最小的微型機器人,這微型機器人體積只有1/4立方寸,體重小於一盎司
  • 螳螂哭了 科學家打造世界上最小3D眼鏡
    目前,英國科學家製造世界上最小的一副3D眼鏡,適用於螳螂佩戴。這副眼鏡僅有5毫米寬,與人們在電影院佩戴的3D眼鏡製造材料是一樣的,使其賦予3D視覺能力。在眼鏡上附著蜂蠟,從而使螳螂樂意接受。    英國紐卡索大學科學家製造這種微型眼鏡用於觀察分析螳螂的3D視覺,據悉,螳螂是昆蟲世界中唯一具有3D視覺能力的昆蟲。在一項實驗中,螳螂佩戴3D眼鏡觀看電影,在3D計算機顯示屏可視範圍內觀看視頻文件。    如果螳螂觀看3D電影時真實出現猛撲動作,這將證實雖然它具有簡單的神經系統,卻能像人類一樣處理圖像。
  • 世界上最奇葩的機器人,只有一雙腿,走在路上有點嚇人!
    世界上最奇葩的機器人,只有一雙腿,走在路上有點嚇人!機器人的誕生是因為執行不同的任務而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統。」它能為人類帶來許多方便之處,機器人指能自動執行任務的人造機器裝置,用以取代或協助人類工作。
  • 外媒:中國又發生什麼?出現世界首個「新物種」,意味著什麼?
    前段時間外媒報導:中國又發生什麼?出現世界首個「新物種」,意味著什麼?到底是什麼「新物種」呢?從1929年至今,科學家從未停止過對枯魯杜鵑的科考,不管是國內還是國外,科研人員接力幾代,也都沒有發現它的蹤跡。當時就連我國標本館僅有「疑似枯魯杜鵑」的標本記錄,然後什麼信息都沒有了。
  • 世界最小的機器人亮相:小於0.1毫米 肉眼無法辨別
    你知道機器人最小可以小到什麼程度嗎?英國《自然》雜誌26日發表了一項機器人最新成果:美國賓夕法尼亞大學研究人員馬克·密斯金及其同事,開發出了一款目前世界上體積最小的機器人,其尺寸小於0.1毫米,人類用肉眼根本無法辨別。
  • 世界上最受歡迎十大仿生機器人
    但是要研製出仿生機器人並沒有想像中的那麼簡單,首先模仿某個動物時,必須外形要相似;其次仿生機器的研究是雙方面性的,既要發展模仿人的機器人,又要發展模仿其他生物的機器。在國外就有一些科學家研究動物行為和活動情況研製出機器蚱蜢、機器蒼蠅等能夠代替人類監視太空發展動態,以下是世界上最受歡迎的十大仿生機器人:  1、蚱蜢機器人   大家小時候都應該玩過蚱蜢,它跳躍性非常活躍。
  • 科學家打造世界上最小的3D眼鏡:螳螂用的
    目前,英國科學家製造世界上最小的一副3D眼鏡,適用於螳螂佩戴。這副眼鏡僅有5毫米寬,與人們在電影院佩戴的3D眼鏡製造材料是一樣的,使其賦予3D視覺能力。在眼鏡上附著蜂蠟,從而使螳螂樂意接受。
  • 外媒:中國又發生什麼?出現世界首個「新物種」,意味著什麼?
    對於這樣世界首個「新物種」的出現,意味著什麼呢?其實很大程度意味著我國對生態環境不斷重視後,已經在保護環境方面做得越來越好,因此生態環境也在不斷恢復,而一些因為環境惡劣失去生存的植物,才會再次出現在我們眼前。
  • 盤點抖音上出現的比較火的機器人
    最近在抖音出現了好幾款讓你泛濫少女心的智慧機器人,不但模樣可愛,智商更是讓人驚嘆!一、快寶快寶機器人的智商和人類的十歲小女孩差不多,和人的交流十分流暢。以下有幾個抖音上比較火的橋段:快寶坐車去上海,在車上一個勁的說快關機吧(給自己關機),旁邊人就問她:為什麼要關機啊?快寶說:因為噪音太大聽不清楚,很沒有安全感。(這裡明顯顯示出她有緊張焦慮的情緒)公司裡有人教她學說抖音上段子(感覺人生已經到達了高潮......)快寶跟著學說一了遍,然後說完就問,高潮是什麼意思?
  • 世界最小微型電子機器人由「噴氣發動機」推進
    來源:【cnBeta.COM】雖然之前我們聽說過各種各樣的「微型機器人」,但日前科學家研發出一種新型微型電子機器人,並號稱其是世界上最小的微型電子機器人。更重要的是,它的移動方式是通過射出雙噴射氣泡來實現的。
  • 什麼是雷諾數?它意味著什麼?
    科學世界充滿了數字。有不同的參數用於定義特定的流程或實體,這使信息流變得非常簡單。普遍接受的規範和單位在人類的進步中起著至關重要的作用。在世界各地不同實驗室工作的不同科學家團隊,可以有效地共享他們的研究成果,因為科學術語在世界各地都具有相同的含義。
  • 全球最小的拖車機器人,相當於筆記本大小
    導讀:全球最小的拖車機器人,相當於筆記本大小我們都知道,動物界的大力士要非螞蟻莫屬了,小小的螞蟻,可以舉起自身重量50倍的物體行走。它的身體裡,著實蘊含著大大的能量。國外的一家公司就研製了一款拖車機器人,它和螞蟻一樣擁有著小身體,大能量 ,我們一起來看看吧!它被喻為世界上最小的智能拖車機器人,它叫RVR。機器人整體長1400px,寬1125px,體積也就相當於五六個筆記本摞在一起。體重35kg。整體給人的感覺非常的小巧。別看它小,它可是能拖動比自己體重大好幾百倍的重物。
  • 除了科幻電影中機器人,還知道現實中哪些,世界上最驚奇的機器人
    今天要為大家介紹的並不是科幻小說裡才出現的機器人, 而是早已在現實中存在、 讓人震驚不已的機器人特輯。波士頓動力公司波士頓動力公司一直以來都透過優酷上向世人披露各種新奇的發明品,他們家的伊達機器人號稱是世界上最先進的機器人。
  • 小i機器人創始人袁輝:我們的機器人不比「阿爾法狗」差
    新華社天津6月26日新媒體專電(記者劉林)26日,在2016夏季達沃斯論壇上,新華社記者專訪了小i機器人公司創始人袁輝。自阿爾法狗戰勝李世石開始,在世界範圍內引發持續熱潮的人工智慧領域在達沃斯論壇備受矚目。袁輝就目前焦點關注的人工智慧發展的一些問題回答了記者提問。