集羣微型磁力機器人可協同工作

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科技日報北京12月19日電 （記者張夢然）韓國首爾漢陽大學研究團隊開發出一種集羣微型磁力機器人，這些小機器能夠像螞蟻一樣協同工作，完成一系列複雜任務，比如搬運遠大於自身的物體。這項研究發表在18日的《設備》期刊上，顯示了這些依靠旋轉磁場運行的微型機器人集羣，在面對單個機器人無法解決的挑戰性難題時，可以執行一些複雜的任務，例如為動脈阻塞提供微創治療、精準引導生物等。

團隊對不同組合方式的微型機器人集羣進行了測試，觀察它們在不同任務中的表現。結果顯示，高縱橫比配置的組合能爬上超過單個機器人5倍高度的障礙，並逐一跨越這些障礙。

當1000個這樣的微型機器人聚集在一起時，可以在水面形成一個筏子，並能夠包裹住一個比單個機器人重2000倍的藥丸，使得整個羣體可以在液體中運輸藥物。而在陸地上，這些微型機器人羣也展示了強大的能力，成功搬運了重達單個機器人350倍的貨物，並疏通了類似堵塞血管的管道。此外，通過旋轉和軌道拖拽的方式，研究人員還創建了一個系統，允許機器人羣控制小型生物的運動路徑。

團隊從螞蟻身上獲取靈感，學習它們如何協作以填補道路上的空隙或在洪水來臨時組成木筏。這種合作機制提高了機器人面對失敗時的容錯率，即使部分成員未能完成任務，其餘成員也會繼續按照編程行動，直到足夠多的成員達成目標。

之前的集羣機器人研究大多關注球形機器人，這些機器人通過點接觸聚集在一起。此次研究則採用立方體形狀的微型機器人，由於表面積更大，它們之間的磁場吸引力更強，每個面都可以與其它機器人接觸。每個微型機器人尺寸為600微米，由嵌入鐵磁性釹鐵硼顆粒的環氧樹脂構成，使它們能夠響應磁場並與其它機器人互動。通過旋轉兩個相連磁鐵產生的磁場驅動，這些機器人可以自我組裝。團隊通過調整機器人的磁化角度，實現了不同的組合配置。

這是集羣機器人技術的一個重要進步。這些小機器人在未來應用中組合模式之靈活多變，可能遠超你的想象：它不僅代表了微型機器人羣體在搬運重物、穿越障礙以及疏通管道等任務上的強大能力，還預示着其在未來醫療領域中的廣泛應用潛力，如動脈阻塞的微創治療、藥物靶向輸送等。這些機器人向人們展現了羣體智能與微納米技術結合的巨大潛力。