機器人(rén)微型手指讓科學家能夠感受微小物(wù)體

每個(gè)微手指通(tōng)過集成的(de)氣動執行器移動，并通(tōng)過液體金屬應變計測量反作用(yòng)力              立命館大(dà)學

如果你試圖測量昆蟲腿的(de)反作用(yòng)力，你不能隻用(yòng)手指推它—兩者之間的(de)大(dà)小差異太大(dà)，無法用(yòng)足夠的(de)靈敏度來(lái)測量。然而，一組手動控制的(de)軟機器人(rén)微透鏡現在可(kě)以完成這(zhè)項工作。

由日本立命館大(dà)學（Ritsumeikan University）的(de)科學家創造的(de)，每一個(gè)扁平的(de)矩形裝置長(cháng)12毫米，寬3毫米，厚490微米（百萬分(fēn)之一米）。其中五隻被整合到一個(gè)設備中，這(zhè)基本上是一隻擁有柔軟靈活手指的(de)機器人(rén)手。每個(gè)手指内都裝有一個(gè)氣球狀的(de)氣動執行器，以及一個(gè)液态金屬應變計。

用(yòng)戶在自己的(de)手指上佩戴特殊傳感器，用(yòng)于測量手指彎曲運動的(de)速度、程度和(hé)方向。這(zhè)些數據被實時(shí)傳遞給相應的(de)微透鏡，使它們相應地彎曲。如果它們向上壓向一個(gè)向後壓的(de)物(wù)體，應變儀會測量該物(wù)體所受的(de)力。


圖中顯示了(le)如何使用(yòng)微玻璃來(lái)測量睡(shuì)蟲腿部的(de)反作用(yòng)力      Konsihi等人(rén)（2002）/科學報告/DOI:10.1038/S41598-022-1188-2

在這(zhè)項技術的(de)一次測試中，用(yòng)微型玻璃測量了(le)一隻活的(de)藥丸蟲的(de)腿的(de)反作用(yòng)力，而這(zhè)隻蟲子正被一個(gè)吸引工具倒過來(lái)。測得(de)的(de)力約爲10毫牛頓，與之前計算(suàn)的(de)估計值一緻。

現在希望，一旦進一步發展，該技術不僅可(kě)以用(yòng)于昆蟲研究，還(hái)可(kě)以用(yòng)于需要小規模“動手”方法的(de)其他(tā)應用(yòng)。

首席科學家Satoshi Konishi教授表示：“通(tōng)過我們的(de)應變傳感微手指，我們能夠直接測量藥丸蟲的(de)腿部和(hé)軀幹的(de)推動運動和(hé)力，這(zhè)是以前無法實現的(de)。”。“我們預計，我們的(de)研究結果将導緻微纖毛蟲與昆蟲相互作用(yòng)的(de)進一步技術發展，從而導緻更小規模的(de)人(rén)類與環境相互作用(yòng)。”

這(zhè)項研究的(de)一篇論文最近發表在《科學報告》雜(zá)志上。

資料來(lái)源：立命館大(dà)學