华中科技大学集成电路学院臧剑锋唐瀚川团队微型机器人传感器取得重要突破

9月17日，集成电路学院臧剑锋教授、唐瀚川副教授团队联合香港中文大学张立教授团队取得重要突破。团队研究提出一种微机器人传感器“Robotic Sensor”，解决在小尺度下无线驱动器和无线传感器不兼容的难题，有望为微机器人的生物医学应用提供新的解决方案。论文题为“用于无线机器人传感与操作的微型磁声驱动机器人（Miniature magneto‑ultrasonic machines for wireless robotic sensing and manipulation）”，发表于《科学·机器人学（Science Robotics）》期刊。

具备无线传感与操控能力的智能微型系统，被认为是推动生物医学应用的重要方向。但在毫米乃至更小尺度上，传感与驱动往往互相“打架”，使系统难以同时做到小型化、稳定和高性能。研究团队提出一种“机器人传感器”，将嵌入式超声软传感器（EUSS）与磁性执行器深度集成，突破小尺度传感——驱动不兼容瓶颈，构建无线传感与操控一体化的微型机器。EUSS与软/硬部件均兼容；依托机载换能器与无源超声通信，配合外部磁场，可对力、振动、黏度、温度等环境参量进行无线检测与调控，且不同物理场间干扰最低。在兔与猪模型中，系统完成基于频谱反馈的闭环操控，展示了精准剂量释放/给药与在位生理监测等关键能力。该研究为智能微型系统提供新的平台与工程路线，有望加速其在微创治疗与临床监测中的落地应用。

图为机器人传感器的设计与工作机理。

研究获得国家自然科学基金、中国科协青年人才托举工程、华中科技大学交叉研究支持计划、华中科技大学太湖未来技术创新基金、香港研究资助局及裘槎基金会的资助。

论文第一作者为学院硕士毕业生刘旭睿（现香港中文大学博士生）和唐瀚川，通讯作者为臧剑锋、唐瀚川及香港中文大学张立教授。

论文链接：

https://doi.org/10.1126/scirobotics.adu4851