Роботизированное щупальце для захвата микроскопических объектов

Роботизированное щупальце – это изобретение, которое может как лассо обвиться вокруг объекта, не причиняя ему вреда. Щупальце могут брать тонкие и хрупкие объекты. Это результат исследования мягкотелой робототехники, который самостоятельно закручивается в круг с радиусом около 200 микрометров, - сообщает Robotics.ua.



Робот был разработан в Государственном университете штата доцентом Джейомом Кимом (Jaeyoun Kim) и его командой. Легкодеформируемые эластомерные микропробирки стали их основной платформой для построения робота.

Исследование ученых на тему «Роботизированное щупальце с изгибом на основе формы инженерных эластомерных микротрубок»  показывает, чего может достичь мягкотелая робототехника в наше время. Они рассматривают проблему микромасштабных мягких роботов, нуждающихся в эффективных приводах. Ученые представили микрофотографии, показывающие способность робота-щупальца захватить и удерживать яйцо мойвы, обмотавшись вокруг него. У них также есть изображение микро-щупальца, которое захватывает и удерживает муравья.

В чем их польза?

Такие роботы могут быть полезны в микрохирургии. Изгибающиеся движения и минимальные усилия, оказывающиеся щупальцем, могут быть преимуществом в эндоваскулярных операциях, например, когда целевая точка в операции достигается через кровеносные сосуды.

Мягкотелые роботы были использованы на замену пневматическим приводам. Как результат получились живые движения многооборотной спирали, осуществляемые щупальцем размером всего один см. В миллиметровых размерах щупальца могли скручиваться только в один оборот.

Микромасштабные мягкотелые роботы открывают огромные перспективы в качестве безопасных манипуляторов для хрупких микрообъектов благодаря микро-приводам с большей эффективностью и простоте разработки. Для таких приложений, как естественные условия биомедицинских манипуляций, где ведутся  усилия в микромасштабной миниатюризации, найти эти эффективные приводы для микромасштабных роботов было трудной задачей.

В целом, успешная микромасштабная реализация пневматического привода требует сочетание новых конструкций и оптимизированных методов специально для этого размера. Ученые применили эти конструкции на основе мягкой литографической техники. Они также применили технологию формообразования для выполнения изгиба щупальца в многооборотные спирали.

Основной результат исследования - мягкотелое роботизированное микро-щупальце, которое может извиваться вокруг и удерживать хрупкие микрообъекты с 200 мкм радиусом. Этот спиральный микро-манипулятор с техникой формообразования, который изготовлен из микротрубки, является просто беспрецедентным открытием.

Больше фото