澳门大学科技学院机电工程系教授徐青松的研究团队开发出一种新型磁控可涂抹的按需硬化软体机器人，具有快速可控硬化和灵活部署的优势，不仅可以凭借强大输出力单独完成指定任务，还可与现有的手术机器人协同使用，在磁控机器人的设计与应用方面取得重大进展。研究成果已于Science旗下国际知名期刊《研究》发表。
磁控机器人因其无线驱动和控制的特性，在医疗应用中体现出巨大优势。但在实际临床应用中，现有的磁控机器人存在功能少、输出力小、结构刚度小等局限性。因此，磁控机器人急需更加灵活、更强自适应性的部署策略和设计方法，才能充分发挥出其效能。徐青松研究团队开发的磁控机器人具有自身硬度快速可控切换的能力，可以灵活地黏附在各种物体表面，并提供强大的磁控输出力。该研究结果进一步实现磁控机器人取得更强大的操控功能。
研究团队的实验结果表明，采用磁性颗粒和非牛顿流体软材料的混合物来制作磁控机器人可以实现可编程硬化、可控黏附、柔软可重构等特性。通过施加外部磁场，借助磁控机器人的黏附和磁驱动，重量1克的磁控机器人能够抓起自身300倍重量的物体。该磁控机器人可以黏附在各种物体的表面，赋予其磁性驱动的能力，从而提升操控性能。磁控机器人能够与传统手术机器人一起协同使用，为其提供精准的磁驱动导航和控制，以及提供更多样化的功能，包括黏附抓取等相关操作。此外，磁控机器人还可通过施加快速变化的无线磁场来激活当中的非牛顿特性，使其可以在流体和固体形态之间进行实时可控的切换，从而快速实现硬度切换。
徐青松研究团队开发的磁控机器人具有以下优点：1. 具有超柔软的结构和良好的黏附特性，可以实现灵活的部署，并可与现有的手术设备协同使用；2. 其黏附特性可以由外加磁场可控调整，有助于实现更加多样化的功能；3. 能够实现快速的可编程硬化，提高自身机械刚度与硬度，并且提供强大输出力。团队表示，设计出功能强大的磁控机器人在先进医疗应用方面具有重要价值，所提出的设计思想与应用策略对于相关研究具有重要的借鉴意义。
该研究的通讯作者为徐青松，第一作者为澳大科技学院机电工程系博士生徐子晨，博士生陈远赫也对研究作出重要贡献。研究项目获国家自然科学基金（档案编号：52175556）、澳门特别行政区科学技术发展基金（档案编号：0102/2022/A2, 0004/2022/AKP和0153/2019/A3）及澳门大学（档案编号： MYRG2022-00068-FST和MYRG-CRG2022-00004-FST-ICI）资助。全文可浏览：https://spj.science.org/doi/abs/10.34133/research.0262
新闻来源：澳门大学科技学院
