Разработан магнитный робот‑медуза без встроенного источника питания

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Новость | Дроны, роботы и конструкторы

Исследователи создали биомедицинское устройство под названием Jellyfish Magnetic Soft Robot (J-MSR), которое движется в жидкой среде со скоростью 14,85 длины корпуса в секунду без встроенного источника питания. Робот управляется внешними магнитными полями и предназначен для проведения диагностических и лечебных процедур внутри организма человека.

Устройство имитирует движения настоящих медуз за счет скоординированного сокращения и расслабления элементов конструкции. Исследователи использовали асимметричный трапециевидный сигнал магнитного поля, при котором фаза сжатия происходит быстрее фазы восстановления, что позволяет эффективнее отталкивать жидкость и повышает общую производительность. Система была оптимизирована путем моделирования взаимодействия магнитных, жидкостных и твердых тел, при этом точно настроены шесть параметров управления, включая плотность магнитного потока и продолжительность каждой фазы движения.

Робот обладает отрицательной плавучестью, его плотность превышает плотность воды на 0,4 г/см³, однако в конструкции отсутствуют вспомогательные плавучие элементы, которые обычно увеличивают сопротивление. Достигнутая скорость превосходит результаты предыдущих аналогичных устройств, способных перемещаться со скоростью около 10 длин тела в секунду.

Автор: X/GT Источник: interestingengineering.com

J-MSR может переключаться между несколькими режимами движения. Регулируя внутреннюю намагниченность и используя трехосную систему катушек Гельмгольца, робот движется под углом от 0° до 122°, разворачивается, поднимается по склону и преодолевает узкие изогнутые траектории. В центральной части устройства находится полость диаметром 10 миллиметров для полезной нагрузки в виде датчиков или медицинских инструментов.

При тестировании на модели свиного желудка робот продемонстрировал способность преодолевать сложные внутренние структуры, комбинируя вертикальное плавание с горизонтальным движением. Микроигла, прикрепленная к роботу, показала точность наведения на цель в 4,4 +- 1,85 миллиметра. Устройство также работало с капсульным эндоскопом, обеспечивая обзор под разными углами внутри желудка с наклоном до 21,8 градуса.

Исследователи реализовали беспроводное питание и функциональную активацию с помощью двухчастотных магнитных полей. Низкочастотные поля управляют движением робота, а высокочастотные активируют встроенные функции, включая нагрев или генерацию сигналов. В одном из экспериментов система переменной плотности позволила роботу временно менять плавучесть за счет испарения жидкости с низкой температурой кипения, что дало возможность захватывать предметы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Cyborg and Bionic Systems под названием «Сверхбыстрые и универсальные магнитные мягкие роботы на основе медуз для биомедицинских применений».

Источник: Interestingeng Iineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Зачем мужчинам делали косой срез на каблуке туфель

У классической мужской обуви хватает деталей, назначение которых с первого взгляда понять сложно. Перфорация на брогах когда-то имела практический смысл, конструкция ранта определяет способ...

У собак нашли человеческий принцип восприятия речи: почему животные ориентируются на согласные звуки

Звуковая волна человеческой речи не содержит физических пауз между словами. На аудиограмме разговорная фраза выглядит как непрерывный сигнал с меняющейся амплитудой и частотой. Паузы в естественной...

Сравнительный обзор трёх портативных ЦАПов: Kiwi Ears Coda, Kiwi Ears Allegro Bal и Kiwi Ears Allegro Pro

Kiwi Ears Coda, Kiwi Ears Allegro Bal и Kiwi Ears Allegro Pro — три бюджетных портативных ЦАП/усилителя с интегрированными USB-C коннекторами и поддержкой эквалайзера. Параметры Kiwi...

OpenAI экстренно остановила обучение новых моделей: зачем создатели ChatGPT пугают мир потерей контроля над ИИ

В технологической индустрии произошло событие, которое сразу вышло на первые полосы деловых и общественно-политических изданий: компания OpenAI объявила об остановке тренировочного процесса своих...

Был ли у жизни шанс развиваться без кислорода? 12 000 древних окаменелостей доказали, что альтернативы не существовало

В городе Дарвин на севере Австралии расположено государственное кернохранилище. В нем под простым навесом на металлических стеллажах хранятся тысячи узких деревянных и пластиковых ящиков. Внутри...

Почему медведи выходят к людям, даже когда в лесу есть еда

Медведя замечают возле посёлка — и объяснение появляется почти сразу: наверное, в лесу ему нечего есть. Я и сама сначала подумала бы так. Особенно осенью, когда зверю нужно накопить...