Naukowcom z Uniwersytetu Tsinghua udało się opracować miękkie ramię robota, wyglądające jak macka, które kontrolowane jest dzięki algorytmom i procesowi aktywnego chłodzenia.
Precyzyjne robotyczne miękkie ramię zapotrzebowaniem w neurochirurgii
Badacze zostali poproszeni przez jednego z neurochirurgów o opracowanie robotycznej macki, która nieco ułatwi mu operowanie, a także częściowo je zautomatyzuje. Macka miała być formą cewnika, który będzie w pełni bezpieczny dla operowanego pacjenta, a jego miękkość i precyzja pozwoli na zginanie się w różnych kierunkach.
Naukowcy podjęli wyzwanie i opracowali pierwszy prototyp, który jednak okazał się być zbyt powolny i mało dokładny, jednak nie poddawali się i zdecydowali się na opracowanie dwukanałowego kontrolera. Jego działanie pozwoliło na wprowadzenie dwóch strategii ruchów do macki, czyli zginania, ale również możliwości aktywnego chłodzenia, dzięki zastosowaniu stopu z pamięcią kształtu (SMA).
Czy ta robotyczna macka będzie przyszłością operacji chirurgicznych?
Urządzenie otrzymało trzy sprężyny wykonane ze stopu SMA, które pod wpływem procesu ogrzewania lub chłodzenia kurczą się lub wydłużają, a co za tym idzie – zginają się pod różnymi kątami w wybranym przez posiadacza kontrolera kierunku. Zastosowane sprężyny typu SMA zawierają wysoki poziom gęstości energii, dzięki czemu opracowana macka może być swobodnie zmniejszana, co staje się dużą szansą dla medycyny.
Naukowcy podczas badań zdecydowali się na zastosowanie kilku kamer oraz znaczników, które przytwierdzili do miękkiej macki, dzięki czemu mogli ocenić stany zginania w zależności od żądań podawanych przez kontroler. Przeprowadzone testy okazały się być obiecujące, gdyż macka pozwoliła na szybkie i precyzyjne wykonywanie ruchów.
Badacze planują opracować bardziej kompaktową wersję swojego wynalazku, która przypominać będzie cewnik czy też endoskop. Naukowcy mają nadzieję, że ich wynalazek z testów laboratoryjnych trafi do testów klinicznych, skąd skieruje się już wprost na sale operacyjne.
