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2022-07-14 04:31:03
日報

中大研摺紙軟體機械人 冀用於醫療用途

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機械人常給人笨重的印象,但其實它們亦可像紙一樣輕。香港中文大學工程學院最近參考「紋身貼紙」,將膠片上的圖案轉印到皮膚表面的概念,利用膠片和磁性顆粒,通過簡單的黏貼及裁剪,研發出一種可在特定磁場下,像摺紙般靈活變形的小型軟體機械人。研發團隊期望這些小型機械人日後能執行環境感測和醫療等任務。

攝:蘇文傑

「摺紙」軟體機械人的平常狀態是一片多邊形的平面,但藉磁力可令平面的軟體機械人如摺紙般轉換成不同立體結構,並作出6種移動模態,包括捲曲、滾動、伸展、爬行、翻身和滑行。

此外,摺紙軟體機械人可以裝上感測溫度、感光線、pH值,甚至吸油、定位、導電等功能的模塊,從而負責不同工作。例如,軟體機械人能夠爬進狹窄的,肉眼觀察不到內部的通道中,利用定位模組和導電模組進行斷路電路的修復。

中大 摺紙機械人

平常狀態下的摺紙機械人。

中大 摺紙機械人

摺紙機械人可依附在胃壁上如同「貼膠布」。

機械人成功在胃壁移動

中大機械與自動化工程學系教授張立指,摺紙軟體機械人除了能應用在工程範疇外,團隊亦正研究把它應用於醫療。現時團隊成功令摺紙機械人在凹凸不平的胃壁內移動到潰瘍位置,機械人經磁場操控後便能夠依附在胃壁上如同「貼膠布」,配合藥物或可治療胃部受損情況。張立補充,摺紙軟體機械人未來會進一步整合更多電子元件,如矽紅外線LED、電晶體或近場通訊等,以提升機械人多功能及智能化水平。

張立稱,製造摺紙軟體機械人的成本不高,「物料很便宜」。團隊更關注後期的控制技術,期望脫離人手操控,例如利用機械化控制及結合醫療影像技術。團隊將在科學園創科香港研發平台內進行動物實驗及臨床試驗,爭取5年內有技術成果。但是他坦言,現時很多磁性物料都對人體「不友好」或者會干擾病人本身體內的其他植入器,可使用的磁性物料有限,團隊未來將著重研究如何減少毒性。

張立 中大 摺紙機械人

張立指團隊未來將研究如何減少磁性物料的毒性,以應用於醫療用途。

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