[模仿虫的气动软肠机器人的设计和研究]
Yongsheng He1, Zhijun Sun1, Jie Yuan2
1State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, P. R. China.
概括
一个新的灵感来自虫的软机器人提供了低成本,对患者友好的肠道检查. 这种气动装置模仿了虫的爬行,以有效地移动和在消化道内定.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 胃肠病学 胃肠病学
背景情况:
- 目前的肠道检查方法可能是侵入性的,昂贵的,对患者来说不舒服.
- 需要为诊断肠道疾病提供患者友好,低成本的替代方案.
研究的目的:
- 设计和制造一个简单的,低成本的气动软肠机器人.
- 模仿虫的运动,以有效地进行肠道导航和检查.
主要方法:
- 一个气动软机器人是使用辐射膨胀气囊进行定和使用低密度聚乙烯气囊进行延长而构建的.
- 在大型变形下对安全气囊膨胀不稳定进行了理论分析.
- 运动和定能力在硬管和生猪小肠中进行了测试.
主要成果:
- 肠道机器人在ex vivo猪小肠中实现了4.87mm/s的运行速度.
- 它在静止时显示出2.33N的固定力.
- 机器人成功导航了90度的曲,表明了良好的机动性.
结论:
- 灵感来自虫的气动软机器人为肠道检查提供了一种可行的,低成本和不那么侵入性的选择.
- 这项技术有可能提高患者的舒适性和胃肠道诊断的可访问性.
