軟體微機(jī)器人因其形態(tài)可變性、物理適應(yīng)性、交互友好性而得到廣泛關(guān)注，在癌癥靶向治療等個(gè)性化先端醫(yī)療領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。目前，微機(jī)器人通過搭載特定物質(zhì)并在光、電、磁等物理場刺激下運(yùn)動(dòng)、形變可以完成特定任務(wù)。光和磁場都可以作為非接觸的遠(yuǎn)程控制形式，用于控制某些運(yùn)動(dòng)行為，在微機(jī)器人和生物醫(yī)療領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
圖1光磁耦合驅(qū)動(dòng)的可控變距微螺旋槳機(jī)器人示意圖
近日，煙臺(tái)大學(xué)機(jī)電汽車工程學(xué)院楊文廣帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)在跨學(xué)科一區(qū)TOP期刊SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL上發(fā)表題為《Bio-inspired propeller robot with controllable pitch driven by magnetic and optical coupling field》的學(xué)術(shù)論文。該工作受仿生思想的啟發(fā)，將直升機(jī)現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)形式應(yīng)用在微型機(jī)器人中，制造了一種光可控變距微螺旋槳機(jī)器人。在合成的光響應(yīng)復(fù)合水凝膠內(nèi)部封裝磁性材料，并通過磁場發(fā)生器為微螺旋機(jī)器人提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。通過氙燈光源的照射來調(diào)節(jié)槳距，使螺旋槳變換不同的運(yùn)動(dòng)形式。可控變距螺旋槳機(jī)器人為微型水下航行器和微飛行器的設(shè)計(jì)提供了一種新穎的思路。
圖2微螺旋槳的光可控飛行和有限元分析
楊文廣副教授為該論文的通訊作者。該科研團(tuán)隊(duì)始終致力于小尺寸機(jī)器人的研究，針對(duì)毫米級(jí)、微米級(jí)機(jī)器人開展了一系列研究，在磁驅(qū)動(dòng)毫米機(jī)器人、光驅(qū)動(dòng)毫米機(jī)器人、熱驅(qū)動(dòng)毫米機(jī)器人、混合驅(qū)動(dòng)機(jī)器人等方面取得了一系列研究成果。此外，團(tuán)隊(duì)論文《Recent advance in surface modification for regulating cell adhesion and behaviors》于2023年1月入選ESI高被引論文，體現(xiàn)了國內(nèi)外學(xué)者對(duì)我院教師科研成果的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。
相關(guān)工作得到了國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金、遼寧省科技廳機(jī)器人學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合基金、煙臺(tái)大學(xué)研究生科研創(chuàng)新基金的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.133509
