Samenwerkende microrobots

Onderzoekers aan Universiteit Twente laten twee magnetische microrobots samenwerken om passieve objecten in 3D-omgevingen op te pakken, te verplaatsen en in elkaar te zetten.

Stelt u zich voor dat u ergens in uw lichaam een operatie nodig hebt, maar het deel onmogelijk is te bereiken voor een chirurg. In de toekomst kunnen robots die kleiner zijn dan een zoutkorrel misschien wel uw lichaam opereren. Deze microrobots werken dan samen om allerlei complexe taken uit te voeren.

Onderzoekers van van het Surgical Robotics Laboratory lieten twee magnetische microrobots van 1 mm groot verschillende handelingen uitvoeren. Als een goed geoliede machine pakten de microrobots kleine kubussen op, verplaatsten deze of stapelden ze op. Uniek aan deze prestatie is de 3D-omgeving waarin de robots dit deden. Niet alleen omhoog, omlaag en van links naar rechts, maar ook van voren naar achter.

Magnetische robots besturen

Magneten plakken aan elkaar als ze te dicht bij elkaar komen en dat doen deze kleine magnetische robots ook. Dit betekent dat ze niet te dicht elkaar kunnen komen. Het lukte de onderzoekers om deze natuurlijke aantrekkingskracht in hun voordeel te gebruiken. Met een op maat gemaakte controller kon het team de individuele robots bewegen, maar ook besturen hoe ze op elkaar reageerden.

De microrobots zijn biocompatibel; ze veroorzaken geen schadelijke reacties in het menselijk lichaam. Ze zijn te besturen in moeilijk bereikbare en zelfs afgesloten omgevingen. Dit maakt ze veelbelovend voor biomedische studies en toepassingen. Medici en onderzoekers kunnen biomedische monsters op afstand manipuleren zonder ze te besmetten. Dit kan bestaande procedures verbeteren en de deur openen naar nieuwe.

Onderzoek

Het onderzoek werd uitgevoerd in het Surgical Robotics Laboratory. Dit richt zich op de ontwikkeling van innovatieve oplossingen voor een breed scala aan klinisch relevante uitdagingen. Hierbij kunt u denken aan biomedische beeldvorming, automatisering van medische procedures en de ontwikkeling van microrobotica.

Het onderzoek vond plaats in het kader van het Europese RĔGO project (Horizon Europe programma), dat gericht is op de ontwikkeling van een innovatieve set AI-gestuurde, microgrote, ongebonden, stimuli-responsieve zwermen robots. De wetenschappelijke publicatie vindt u hier.

Foto: sceenshot video Surgical Robotics Laboratory