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沈陽自動化所提出光熱氣泡微米機器人多維運動與操控新方法

研發(fā)快訊 2026年08月25日 11:15:41來源：中國科學院沈陽自動化研究所 12314

摘要近日，中國科學院沈陽自動化研究所科研團隊提出了一種基于激光遠程操控的光熱氣泡微米機器人多維運動與操控方法,為三維微尺度操控、微環(huán)境構建等場景提供了全新技術手段。

　　【儀表網研發(fā)快訊】具有三維空間靈活操控能力的微機器人，在微流控、生物芯片及靶向遞藥等領域具有廣闊的應用前景。然而傳統(tǒng)氣泡微米機器人通常被限制在固-液界面上進行二維運動，如何突破界面束縛，實現(xiàn)液體環(huán)境中的三維自由操控，一直是該領域面臨的關鍵瓶頸。

　　近日，中國科學院沈陽自動化研究所科研團隊提出了一種基于激光遠程操控的光熱氣泡微米機器人多維運動與操控方法,為三維微尺度操控、微環(huán)境構建等場景提供了全新技術手段。

　　科研團隊將光熱氣泡置于二甲基硅油中，發(fā)現(xiàn)其具備了新穎的運動特性，氣泡機器人掌握了三種全新的“運動技能”：一是遠程吸引：單束激光可以將遠處的一個或多個氣泡同時吸引聚集；二是翻越障礙：氣泡可以自主攀爬斜坡、翻越臺階，在復雜的三維地形上靈活穿行；三是懸浮控制：氣泡可以在液體中自主上浮，并在上升途中被激光再次“捕獲”和牽引，實現(xiàn)真正意義上的三維空間自由運動，突破了界面束縛。

　　所提出的方法使得氣泡微米機器人從“平面搬運工”升級為“三維操控手”。研究團隊進一步利用該氣泡機器人推動微球，在斜坡及不同高度微結構上實現(xiàn)了微球的三維精確定位、收集與裝配。

　　該研究以Multidimensional Motion and Manipulation of Optothermal Bubble Microrobots in Dimethyl Silicone Oil via Remote Laser Control為題發(fā)表于國際期刊ACS Applied Materials & Interfaces。沈陽自動化所博士生周宇婷和內蒙古工業(yè)大學代利國為論文共同第一作者，焦念東研究員和劉連慶研究員為通訊作者。

　　科研團隊長期聚焦于微納米機器人及其操控技術研究，積極推動微納米機器人與生物醫(yī)療、先進制造等領域的交叉融合。該研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、中國科學院穩(wěn)定支持青年團隊計劃、沈陽自動化所基礎研究計劃等項目的資助。(機器人學研究室)

　　引用：沈陽自動化所提出光熱氣泡微米機器人多維運動與操控新方法中國科學院沈陽自動化研究所【引用時間：2026年8月24日】

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