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微納米機(jī)器人（Micro/Nano-motors, MNMs）作為一種具有自主運(yùn)動(dòng)功能的智能化微納米平臺(tái)，成為一種變革性的新技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于靶向藥物遞送、微創(chuàng)手術(shù)、生物傳感、污水降解等眾多領(lǐng)域。?

利用微針技術(shù)遞送藥物至局部組織，是一種微創(chuàng)、無痛、便利的治療新模式，隨著微針設(shè)計(jì)與構(gòu)建的發(fā)展與創(chuàng)新，其中負(fù)載內(nèi)容物逐漸豐富，從單一的藥物到具有功能的亞單位和亞結(jié)構(gòu)，再到多種多樣的生物活體。目前現(xiàn)有的研發(fā)較為熱門的遞送藥物微針有實(shí)心微針、空心微針、包衣微針，但大部分都存在如下問題：1、斷針等安全性問題；2、給藥不準(zhǔn)確，無法準(zhǔn)確做到劑量的精準(zhǔn)控制；3、暴露的微孔道有感染風(fēng)險(xiǎn)；4、需要操作者有一定的醫(yī)學(xué)背景。 大多數(shù)微針貼片的基底層附著在皮膚上，可能會(huì)被汗水或環(huán)境液體浸濕而增加感染風(fēng)險(xiǎn)，并且在刮擦過程中容易導(dǎo)致微針脫落。而且常規(guī)微針貼片無法自發(fā)完成數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)（需要信息反復(fù)利用電子設(shè)備存儲(chǔ)和讀取），難以提高工作效率，并可能導(dǎo)致信息誤差，誤導(dǎo)醫(yī)患。因此，開發(fā)具備高效藥物遞送和便于數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與訪問的新策略具有重要意義。 本成果研發(fā)了一種仿生智能微針平臺(tái)（MILD），獨(dú)有的仿生蘑菇形態(tài)針頭可實(shí)現(xiàn)針尖簡易分離、注射點(diǎn)長效標(biāo)記、藥物輕便遞送以及藥物智能響應(yīng)。利用該平臺(tái)，本團(tuán)隊(duì)以新冠疫苗為例，已完成動(dòng)物試驗(yàn)階段，取得了理想的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，科研成果已在ACS Nano發(fā)表，學(xué)術(shù)媒體廣泛報(bào)道。 疫苗接種效果與皮下注射相當(dāng)，抗體濃度≥50AU/ml，標(biāo)記時(shí)間≥28天。

模仿動(dòng)物的仿生機(jī)器人為人類探索生命規(guī)律、解決相關(guān)科學(xué)問題提供了新方法和途徑，在管道檢測、地形偵察、家庭服務(wù)及教育等方面具備廣闊的應(yīng)用前景，已被列為各經(jīng)濟(jì)大國國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要研究方向之一。現(xiàn)有仿生機(jī)器人研究取得長足進(jìn)步，但是在微小尺度內(nèi)實(shí)現(xiàn)多模態(tài)運(yùn)動(dòng)、多傳感器集成等方面存在諸多挑戰(zhàn)。鼠類兼具體型小巧、姿態(tài)多樣、適應(yīng)性強(qiáng)、社交復(fù)雜，為仿生機(jī)器人研究提供了很好的創(chuàng)新思路。本課題組以鼠類作為仿生對(duì)象，突破了微小型仿生機(jī)器人多關(guān)節(jié)靈巧設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)，研制成功了集成度高、運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)能力強(qiáng)的仿生機(jī)器鼠，機(jī)器鼠具有以下基本特點(diǎn)： 1）在形態(tài)及尺寸（188×55×75 mm3）上十分接近真實(shí)鼠，擁有類似真實(shí)鼠的運(yùn)動(dòng)特征，具備12個(gè)主動(dòng)自由度，采用腿足結(jié)構(gòu)，基于行走、小跑、雙足跳躍等步態(tài)控制，可以適應(yīng)多種復(fù)雜地形，實(shí)現(xiàn)從屈膝到站立、直行、扭轉(zhuǎn)、匍匐前進(jìn)等多種仿生運(yùn)動(dòng)模擬； 2）通過融合多種材料（硅膠、ABS樹脂）及現(xiàn)代加工方法（線切割、激光加工、MEMS）優(yōu)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，高度集成了控制、驅(qū)動(dòng)、無線通訊、感知等模塊，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高度集成化、小型化、輕量化，所有模塊加在一塊總重量不超過250克； 4）結(jié)合視觸覺傳感系統(tǒng)，研制出了rat-brain控制系統(tǒng)，利用AI技術(shù)可識(shí)別當(dāng)下環(huán)境中的物體，感知觸碰物體表面的粗糙度及紋理特征，以及即時(shí)定位與地圖重建。利用無線通信技術(shù)，在保證控制實(shí)時(shí)性的同時(shí)，可通過多機(jī)器鼠集群控制實(shí)現(xiàn)大規(guī)模在線任務(wù)規(guī)劃。

本項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化的市場定位為需要長時(shí)間、遠(yuǎn)航程可進(jìn)行水下目標(biāo)偵測及定位的單位。Robo Shark智能仿生深海潛航器采用鯊魚為原型，以三關(guān)節(jié)仿生尾鰭取代無刷推進(jìn)器，有效降低設(shè)備運(yùn)行噪聲的同時(shí)節(jié)省了能量消耗。設(shè)備外殼采用吸音材料制成，可以提高設(shè)備的隱蔽性。通過重力艙吸排水實(shí)現(xiàn)設(shè)備的上浮下潛，控制更為靈活，具有定點(diǎn)懸停、定深巡游等多種智能運(yùn)動(dòng)功能，最大下潛深度可達(dá)1000 m。 此潛航器的主要特點(diǎn)： 1.節(jié)能高效：采用仿生+滑翔作為動(dòng)力源，利用反卡門渦街的驅(qū)動(dòng)原理，仿生推進(jìn)效率高達(dá)80%； 2.隱蔽環(huán)保：模擬鯊魚的外形與游動(dòng)方式，隱蔽性強(qiáng)，對(duì)環(huán)境擾動(dòng)小，不會(huì)傷害水下生物； 3.安全可靠：采用整體開放，局部密封的設(shè)計(jì)， 配備六方向避障傳感器，具有低電量返航、失聯(lián)返航等功能； 4.載荷擴(kuò)展：可搭載聲、光、電、磁傳感器，滿足水下通信、水下定位和水下探測等需求。

本項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化的市場定位為需要長時(shí)間、遠(yuǎn)航程可進(jìn)行水下目標(biāo)偵測及定位的單位。Robo Shark智能仿生深海潛航器采用鯊魚為原型，以三關(guān)節(jié)仿生尾鰭取代無刷推進(jìn)器，有效降低設(shè)備運(yùn)行噪聲的同時(shí)節(jié)省了能量消耗。設(shè)備外殼采用吸音材料制成，可以提高設(shè)備的隱蔽性。通過重力艙吸排水實(shí)現(xiàn)設(shè)備的上浮下潛，控制更為靈活，具有定點(diǎn)懸停、定深巡游等多種智能運(yùn)動(dòng)功能，最大下潛深度可達(dá)1000 m。 此潛航器的主要特點(diǎn)： 1.節(jié)能高效：采用仿生+滑翔作為動(dòng)力源，利用反卡門渦街的驅(qū)動(dòng)原理，仿生推進(jìn)效率高達(dá)80%； 2.隱蔽環(huán)保：模擬鯊魚的外形與游動(dòng)方式，隱蔽性強(qiáng)，對(duì)環(huán)境擾動(dòng)小，不會(huì)傷害水下生物； 3.安全可靠：采用整體開放，局部密封的設(shè)計(jì)， 配備六方向避障傳感器，具有低電量返航、失聯(lián)返航等功能； 4.載荷擴(kuò)展：可搭載聲、光、電、磁傳感器，滿足水下通信、水下定位和水下探測等需求。

圍繞無人駕駛、智能制造領(lǐng)域，本項(xiàng)目針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)器視覺難以同時(shí)兼顧大視場、高分辨、實(shí)時(shí)性的技術(shù)瓶頸，從源頭打破常規(guī)成像規(guī)則，鑒于昆蟲復(fù)眼具有大視場高靈敏的優(yōu)勢，以及人眼視覺具有變分辨率和冗余數(shù)據(jù)壓縮的優(yōu)勢，將兩者相結(jié)合，提出一種復(fù)合仿生三維成像感知方法，通過突破變分辨掃描發(fā)射、多通道并行接收、圖像重構(gòu)與成像感知算法等關(guān)鍵技術(shù)，形成了具有體系化的前沿技術(shù)成果，研發(fā)出了諸如收發(fā)探測模塊，多通道仿生曲面相機(jī)系統(tǒng)、在線光電檢測系統(tǒng)等實(shí)物成果。核心技術(shù)受到國家、省部級(jí)項(xiàng)目資助5項(xiàng)。

融入空間自由度，力學(xué)，生物，仿生步態(tài)等諸多跨學(xué)科知識(shí)。