31 окт 2023 106

Исследователи разработали магнитных микророботов для создания объектов в трёхмерной среде

Исследователи из лаборатории хирургической робототехники Университета Твенте впервые в истории смогли заставить двух микророботов совместно выполнять различные задачи в 3D пространстве. Магнитные микророботы размером всего в 1 миллиметр успешно поднимали и передвигали объекты несмотря на проблемы с прилипанием друг к другу из-за своих магнитных свойств. У роботов, так же как и у обычных магнитов, был предел расстояния, после которого они начинали слипаться. Ученые нашли способ сделать из недостатка полезный инструмент при помощи специального контроллера.

Подобные микророботы абсолютно безопасны для человеческого организма и могут работать в труднодоступных местах, что делает их перспективными для медицинских исследований.

Мы можем работать с биологическими образцами удаленно и без риска их загрязнения. Такое новшество может улучшить существующие процедуры и открыть путь новым, ранее недоступным ввиду ограничений медицинских технологий

— Франко Пиньян Басуальдо, научный сотрудник Лаборатории хирургической робототехники, автор-корреспондент публикации.

Союз медицины и роботов

Профессор Сартак Мисра, руководитель лаборатории, концентрирует свои усилия на разработке инновационных решений для широкого круга клинически актуальных задач, включая биомедицинскую визуализацию, автоматизацию медицинских процедур и создание микроробототехнических инструментов.

Исследования в области микроробототехники открывают перед человечеством новые горизонты и перспективы. С их помощью возможно создание революционных методов лечения и диагностики заболеваний, а также решение множества сложных задач в сфере биомедицины. На основе этой технологии можно в корне изменить подход к проведению хирургических операций и других медицинских процедур. Это шаг в будущее, где микророботы могут стать незаменимыми помощниками врачей.

Результаты экспериментального совместного захвата и сборки. Магнитные агенты представляют собой сферы из нержавеющей стали диаметром 1 мм, а пассивные объекты — кубики размером 2 мм, напечатанные на 3D-принтере. А) Процедура состояла из четырех этапов: приближения, захвата, пермещения и освобождения. Сплошные красные стрелки показывают движение магнитных агентов, а пунктирная зеленая стрелка показывает движение предмета. B) Снимки эксперимента по захвату и укладке трех кубиков. C) Снимки захвата и укладки бруса на вершину конструкции с двумя кубиками. Пассивные объекты (кубы и балки) выделены для большей наглядности.

Исследование проводилось в рамках европейского проекта RĔGO (программа Horizon Europe), целью которого является разработка инновационного набора микроразмерных, реагирующих на стимулы, несвязанных групп роботов на базе искусственного интеллекта. Результаты были опубликованы в журнале Advanced Intelligent Systems.