生物模拟章鱼吸水杯与附着力 自觉感应能力用于心脏粘附
Ziwei Wang1,2, Guangkai Sun1,2, Xinwei Fan1,2
1Key Laboratory of the Ministry of Education for Optoelectronic Measurement Technology and Instrument, Beijing Information Science & Technology University, Beijing, China.
Soft robotics
|July 9, 2024
概括
这项研究介绍了一种具有自我感应能力的仿生章鱼吸装置,用于更安全的心脏手术. 它使用集成的传感器和先进的算法来精确控制粘附,减少组织损伤.
科学领域:
- 仿生学和软机器人技术
- 医疗设备工程 医疗设备工程
- 手术技术 手术技术
背景情况:
- 心脏手术需要精确的组织操纵和安全的粘附.
- 现有的方法缺乏对附着力的实时反,增加了组织损伤的风险.
- 章鱼吸器为先进的粘附和感知机制提供了灵感.
研究的目的:
- 开发一个仿生软吸装置,以章鱼为灵感,用于心脏外科手术.
- 整合自传感能力,实时监测粘合力.
- 通过智能连接,提高心脏外科手术程序的精度和安全性.
主要方法:
- 用集成薄膜压力传感器制造软吸管.
- 模拟章鱼吸的触觉感应,用于实时环境反.
- 使用灰狼优化器回传算法 (GWO-BP) 进行信号处理和粘附预测.
- 实验验证包括压缩拉开测试和生物组织试验.
主要成果:
- 生物仿真吸收装置提供了对粘附状态的实时反.
- GWO-BP算法准确地预测了吸管粘附力,误差为<0.97%.
- 附着力的平均预测时间低至0.0027秒.
- 通过基础实验成功确定最佳的传感器嵌入位置.
结论:
- 开发的自传感生物模拟吸收装置增强了心脏外科手术中的智能监测和附着保证.
- 这项技术显著降低了心脏组织损伤的可能性.
- 未来的应用包括集成到智能仿生粘合软机器人中,用于先进的外科干预.


