屏幕打印的电阻触觉传感器用于监测手术磁性微型抓手器上的组织相互作用力
D Anastasia Aubeeluck1, Cameron Forbrigger1, Sara Mohseni Taromsari1
1Department of Mechanical and Industrial Engineering, University of Toronto, 5 King's College Road, Toronto, Ontario M5S 3G8, Canada.
ACS applied materials & interfaces
|July 5, 2023
概括
这项研究开发了一种超薄,灵活的触觉传感器,用于机器人辅助手术. 这种新型传感器提供了至关重要的触觉反,提高了微创手术的安全性和精度.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 机器人辅助的微创手术需要触觉反,因为失去身体接触.
- 现有的触觉传感器太大,对于新型的微手术工具来说,它们的力范围不够.
- 开发有效的触觉反对于尽量减少微妙手术中的组织创伤至关重要.
研究的目的:
- 设计和制造一种新的,超薄的,灵活的电阻触觉传感器,用于微型外科工具.
- 优化传感器设计,以提高最小检测力,低歇斯底里和强度.
- 为了创建一个低成本的,可屏幕打印的传感器,适合一次性手术仪器.
主要方法:
- 微观结构的结构优化,互数字的电极,和导电材料.
- 印多壁碳纳米管和热塑性聚氨复合材料用于导电膜.
- 一个9mm2,110μm厚的柔性触摸传感器的制造.
主要成果:
- 传感器在0.04-1.3N范围内显示了三种不同的线性灵敏度模式.
- 实现了可重复和低时间响应,保持传感器的灵活性和稳定性.
- 印传感器的性能与更昂贵的替代品相提并论.
结论:
- 这种新型的超薄触觉传感器可以集成到磁控微手术工具中.
- 这项技术提高了机器人辅助内镜内腔腔外科手术的安全性和质量.
- 低成本的屏幕打印设计有助于在一次性手术仪器中采用.
