$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Мягкие роботы вызвали большой исследовательский интерес в сообществе робототехники и они были использованы в различных функциональных задач , таких как волнообразного локомоции неструктурированных средах 1 и 2 зажимными. Они в основном состоят из мягких эластомерных материалов и под контролем различных методов приведения в действие посредством использования различных материалов , таких как Электроактивный полимер (EAP), форма сплава с эффектом памяти (SMA), или сжатой текучей среды 3. Функция EAPs на основе дифференциального напряжения, которое вызывает электростатические силы для получения активных штаммов и тем самым создает срабатывание. Специфический эффект памяти форма СМА развернут для создания желаемого приведения в действие, основанный на генерации силы в процессе фазовых превращений, происходящих при изменении температуры. И, наконец, сжатый метод жидкость приведение в действие облегчает простую стратегию проектирования, чтобы вызвать разницу жесткость в мягких исполнительных механизмов, таким образом, что более совместимые регионы будут раздуватьна наддувом. Мягкие роботы предназначены для расширения использования традиционных жестких роботов, особенно в приложениях, где участвуют чувствительные объекты. В частности, в этой статье мы представляем наш уникальный подход к разработке мягких роботизированных манипуляторов для тонких хирургических манипуляций.
Хирургический захватный является важным аспектом участвует во многих хирургических процедур , таких как печеночная, гинекологических, урологических и нервных ремонт хирургических операций 4, 5. Это , как правило , выполняется с помощью жестких, инструментов захватных стальной ткани , такой как щипцы и лапароскопических захваты с целью содействия наблюдение, иссечение, процедуры анастомоза и т.д. Тем не менее, крайняя осторожность требуется как обычные инструменты захвата сделаны из металла , что может привести к концентрации областей высокого напряжения в мягких тканях в точках контакта 6. В зависимости от тяжести повреждений ткани, различные осложнения, такие как боль, патологическая ткань шрама еможет привести к ormation, и даже постоянную инвалидность,. Предшествующая исследование показало , что частота осложнений в периферической нервной хирургии составила 3% 7. Таким образом, концепция мягкого захвата, что может обеспечить безопасную совместимый захват может быть перспективным кандидатом для деликатной хирургических манипуляций.
Здесь мы представляем сочетание 3D-печати и модифицированных методов мягкой литографии, которая приняла подход стержневой основе, для изготовления мягких настраиваемых роботизированные пневматических манипуляторов. Традиционная технология изготовления мягких роботов на основе сжатого приведения жидкости требует формы с пневматическими каналами , напечатанными на нем и процесса герметизации для герметизации каналов 8. Тем не менее, это не представляется возможным для миниатюрных мягких роботов, которые необходимы небольшие пневматические каналы, где закупорка каналов может легко произойти в процессе герметизации. Традиционный метод требует герметизации пневматических каналов, чтобы быть сделано путем склеивания с покрытием, герметизирующий слой к нему. Следовательно, лаЕр эластомерного материала, который изначально служит связующий слой может пролиться в крошечные каналы и закупоривают эти каналы. Кроме того, не представляется возможным расположить пневматические каналы в середине структуры и подключить к компоненту камеры с использованием обычных способов. Предложенный подход позволяет создавать миниатюризованных пневматических каналов, подключенных к заполненные воздухом в камере с помощью стержней и не требует герметизации крошечных каналов. Кроме того, камера соединена с пневматическими каналами служить в качестве источника воздуха, который не требует внешних источников воздуха для сжатого приведения в действие жидкости. Это позволяет как роботизированные режимы управления путем облегчения камеры сжатия для приведения в действие захватывающую компонента, тем самым предоставляя пользователям возможность контролировать количество силы, которые они применяют через грейфером руководство и. Этот подход является легко настраиваемым и может быть использовано для изготовления различных типов мягких конструкций захватных таких как захватами с одинарным или мюltiple приводимый оружие.