XYθz纳米定位机器人
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南洋理工Lum GZ教授、北工大吕峥教授团队Nature子刊:超高性能纳米定位机器人创新设计方法—从“进化”中寻找最优设计
机器人大讲堂· 2025-11-03 09:26
核心技术突破 - 提出基于进化理念的创新设计方法,利用傅里叶函数表征结构拓扑,并融合运动学分析与智能进化算法以优化多项性能指标[2][3] - 成功研发出全新XYθz纳米定位机器人,其刚度比达到741-869,远高于现有机器人的0.5-248[8] - 机械带宽达到123 Hz,远超现有大任务空间定位机器人的20-70 Hz,动态响应更快[8] 性能指标优势 - 任务空间达5.8 mm * 5.8 mm * 6°,定位精度精细至13 nm * 14 nm * 1.3 µrad[8] - 任务空间与定位精度的比值高出现有同类机器人4.9-2.31*10^11倍[8] - 抗干扰能力比同类机器人高出1142-2.10*10^17倍,综合性能达到全新高度[8] 应用领域 - 在显微技术领域可作为高速、大范围、高分辨率的样本扫描平台,用于电子显微镜或超分辨率显微镜[8] - 在生物医学领域可用于细胞微注射等操作,提高成功率和通量,助力基因工程和药物研发[8] - 在精密制造领域如纳米压印和集成电路检测中,能实现更精细的特征制造并减少加工误差[8] 行业影响与前景 - 创新设计方法未来有望用于设计性能更优的软体机器人、传感器、能量收集器和其他智能致动器[6] - 为整个柔性器件领域带来新的灵感,展示了广阔的应用前景和潜力[6]