作为软医疗机器人的典范,Chorda Dorsalis系统设计了具有新的基于SOM的方向控制控制系统的心声回声探针

科学领域:

• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗器械 医疗器械

背景情况:

• 软连续机器人 (SCR) 在手术机器人领域提供了安全和合规方面的优势.
• 提高SCR能力,用于特定的医疗应用,如食道横断心声扫描 (TEE) 需要进一步发展.
• 传统的刚性内镜装置有其局限性,SCRs可能能够克服这些局限性.

研究的目的:

• 为TEE设计和开发一种生物灵感软机器人,重点关注与刚性机器人的几何和动力学相似之处.
• 为SCRs创建一个新的导航控制策略,以便在操作过程中保持动力学相似性.
• 为了证明开发的软内镜装置的制造可行性和控制精度.

主要方法:

• 生物启发的设计是基于Chorda dorsalis.
• 开发一个三段气动软连续机器人.
• 使用转换矩阵的动力学建模.
• 为新型导航控制算法实施自组织地图 (SOM) 网络.

主要成果:

• 一个功能性的三段气动SCR的实证制造.
• 成功的模拟证明了软机器人尖端在5毫米的误差范围内遵循刚性探头的路径.
• 导航控制策略的验证,以实现动力学相似性.

结论:

• 开发的软机器人证明了作为传统的硬TEE探头的替代品的可行性.
• 生物灵感设计和新的控制算法使精确的动力复制成为可能.
• 这种柔软的机器人解决方案在半侵入性医疗程序中提供了尺寸,工作空间和安全方面的潜在优势.