加州大學(xué)洛杉磯分校的工程師開發(fā)了一種微型倉庫物流機器人，它可以幫助加速和自動化醫(yī)療診斷技術(shù)和其他能夠移動和操縱微小液滴的應(yīng)用。該研究發(fā)表于《科學(xué)機器人》。
機器人是一種直徑約2mm的圓盤磁鐵，旨在一起工作，以精確移動和操縱滴血或其他液體。例如，機器人可以將一大滴液體切割成體積相等的小液滴，以進行一致的測試。他們還可以將液滴移到預(yù)先安裝的測試托盤中，以檢查疾病跡象。研究小組稱這些機器人為“鐵機器人”，因為它們是由磁力驅(qū)動的。
鐵機器人可以被編程為在小范圍內(nèi)以協(xié)作方式執(zhí)行大規(guī)模并行化和順序流體操作。為了控制機器人的運動，芯片中的電磁磚沿著所需的路徑拉動鐵機器人，就像用磁鐵從棋盤下移動金屬棋子一樣。
電氣和計算機工程助理教授Sam Emaminejad說：“我們受到網(wǎng)絡(luò)移動機器人系統(tǒng)對制造、存儲和分銷行業(yè)的革命性影響的啟發(fā)，例如那些用于在亞馬遜倉庫中有效分揀和運輸包裹的系統(tǒng)。相應(yīng)的研究資深作者?！耙虼耍覀冎衷谖⒘黧w環(huán)境中實現(xiàn)同等水平的自動化和移動性。然而，我們的‘工廠地板’要小得多，大約只有你手掌大小，而我們的商品(水滴)只有十分之幾毫米。”
“工廠”是研究人員設(shè)計的索引卡大小的芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是幫助處理機器人輸送的液滴，如本視頻所示：https://www。youtube .com /watch？v=wuOHoJ1qaXs
研究稱：“就像移動和交叉協(xié)作的亞馬遜機器人改變了物流行業(yè)一樣，我們的技術(shù)可以改變與生物技術(shù)相關(guān)的各種行業(yè)，包括醫(yī)療診斷、藥物開發(fā)、基因組學(xué)以及化學(xué)和材料合成?！卑柮傻潞桶Ａ漳群＠嗵?，加州大學(xué)洛杉磯分校的工程學(xué)和醫(yī)學(xué)教授，合著者，迪諾迪卡爾洛的資深作者。這些領(lǐng)域傳統(tǒng)上使用冰箱大小的“液體處理”機器人。使用我們小得多的鐵機器人，我們有潛力用相同的原材料和相同的數(shù)量進行更多的實驗，并產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)。時間?！?
在他們的一項實驗中，研究人員展示了由三個機器人組成的自動網(wǎng)絡(luò)如何協(xié)同工作，移動和操縱芯片上的人類血漿樣本液滴，以找到指示癌癥存在的分子標記。
加州大學(xué)洛杉磯分校電氣與計算機工程專業(yè)的研究生、該論文的合著者余說：“我們已經(jīng)對打開和關(guān)閉瓷磚的時間和位置進行了編程，以引導(dǎo)鐵機器人通過它們指定的路線。”“這使我們能夠讓多個機器人在同一個空間工作，并以相對較快的速度有效地完成任務(wù)?！?
在實驗中，機器人以每秒10厘米的速度移動，在24小時內(nèi)完成了10000多次循環(huán)。除了運輸，通過鐵機器人和芯片上的結(jié)構(gòu)之間的交互，還演示了其他功能，例如分配、合并和過濾流體樣本。
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