哈尔滨工业大学张广玉教授、李隆球教授和美国加州大学圣地亚哥分校同行合作,在磁控微纳机器人研发领域取得重要进展。其研发的智能微纳机器人可在复杂环境中自主规划路径、躲避障碍物,有望在人体中精准运输靶向药物,实现对肿瘤的精准治疗。相关学术论文《自主导航微纳机器人》于近日发表在国际知名学术期刊《美国化学学会纳米》上。
微纳机器人是指在微纳尺度上能够将不同形式的能量转化为机械运动的纳米机器。由于尺寸小、装载能力强,其在药物靶向运输和肿瘤诊治等生物医学领域具有广阔应用前景。然而,怎样在人体复杂环境中,开展精准操控?这是药物靶向运输面临的挑战。
就此,张广玉、李隆球和美国加州大学圣地亚哥分校约瑟夫·王教授合作攻关,将人工智能技术引入微纳机器人运动控制中,发明了一种能够在复杂环境中精准导航的智能微纳机器人。
该智能微纳机器人的全自动导航系统由图像检测与识别单元、人工智能控制器、磁场调控执行器组成。图像检测与识别单元为化学驱动的微纳机器人提供实时定位,同时通过检测周围环境为其规划理想、无碰撞的行驶路径。
传统微纳机器人主要通过手动或半自动方式给予调控,只能在二维或三维空间内沿着预定的路径朝特定的目标点运动,存在控制精度低、响应速度慢和智能化程度低等缺点。而该新型智能微纳机器人可在错综繁杂的环境中自主规划路径,躲避固定或移动障碍物,并及时识别癌细胞和正常红细胞等目标对象。(记者 衣晓峰)
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