milliDelta

milliDelta是哈佛大學Wyss生物創新工程研究所和John A. Paulson工程與套用科學學院（SEAS）的Robert Wood團隊開發的一款機器人。

2018年1月，該團隊用微製造法開發的milliDelta機器人尺寸僅為15毫米×15毫米×20毫米，如一枚硬幣般大小。相關成果發表在國際頂級學術期刊《科學》（Science）於2016年底正式創刊的《科學·機器人學》（Science Robotics）。

基本介紹

• 外文名：milliDelta
• 研發：哈佛大學
• 尺寸：15毫米×15毫米×20毫米
• 屬性：機器人

開發背景

Delta機器人問世以來，如何設計出更小尺寸的機器人一直是工程師們的挑戰，業界一度認為將其尺寸縮小到毫米級是一項不可能完成的任務。哈佛大學官網稱，Robert Wood團隊開發的milliDelta正是克服了小型化挑戰。

技術原理

milliDelta 機器人誕生的靈感來源於立體書和摺紙。受此啟發，Robert Wood團隊在2011年開發了一種微製造法，可以將平板複合材料組裝成機器人。彈出式微電子機械系統（MEMS）製造目前已經被用於構建動態厘米級機器，飛行機器人RoboBee即用了該原理。

形態特徵

milliDelta機器人尺寸僅為15毫米×15毫米×20毫米。這也就意味著，milliDelta機器人不過如一枚硬幣般大小，可以直接被放進零錢包里。

功能特點

研究團隊通過整合精密加工技術和高性能複合材料，使milliDelta集成了彎曲接頭和彎曲制動器，從而快速、有力地在微米精度下進行操作。這些特點幫助milliDelta可以勝任製造業和醫藥行業中一系列需要精密操控的任務。

milliDelta的設計採用具有嵌入式彎曲關節的複合材料層板，其複雜性接近於大型Delta機器人。論文的第一作者Hayley McClintock表示，“在裝配夾具的幫助下，這種層壓板可以精確地摺疊成毫米級的Delta機器人。milliDelta還利用壓電致動器，這樣和現有的Delta機器人相比，它們的移動頻率可以快15至20倍。”
據McClintock描述，“現有的 Delta 機器人只能在幾赫茲的頻率下工作，而 milliDelta 機器人的表現十分搶眼，它已經能在高達 75 赫茲的頻率下繪製圓圈。”

此外，研究團隊還展示出，milliDelta可以在一個僅7立方毫米的工作區內操作，可以施加作用力並顯示出軌跡，這些都使其成為工業取放過程中精密操控的理想選擇，以及進行例如人類視網膜顯微手術這樣的的顯微外科手術。

研究團隊還對milliDelta進行了顯微外科手術和其他精密操控的首次測試，挖掘它們作為手顫抖消除裝置的潛力。論文的共同第一作者Fatma Zeynep Temel博士說，“首先繪製了某個人拿著牙籤尖端的路徑，計算出這些路徑，然後將它們輸入milliDelta機器人，機器人就能夠匹配和取消它們。”
研究人員認為，專業的milliDelta機器人既可以添加到現有的機器人設備上，也可以開發為獨立的設備，例如在科學研究和臨床實驗室中操作細胞的平台。