Przemysł

Jadalny robot origami sterowany polami magnetycznymi

Jadalny robot origami sterowany polami magnetycznymi

Naukowcy z MIT opracowali malutkiego jadalnego robota origami, który rozwija się z zamarzniętej kapsułki, który sterowany polami magnetycznymi może pełzać po żołądku i wyściółce jelit, aby usunąć niebezpieczne ciała obce lub załatać ranę.

Naukowcy z MIT, University of Sheffield i Tokyo Institute of Technology niedawno zademonstrowali niesamowitego malutkiego robota zdolnego do manipulowania w ludzkim ciele bez konieczności używania jakichkolwiek przewodów lub uwięzi, co znacznie ułatwia sterowanie. Robot jest w stanie usuwać ciała obce, które utkwiły lub zostały użyte do opatrzenia ran. Nowy robot origami został zaprezentowany na Międzynarodowej Konferencji Robotyki i Automatyki.

Jadalny robot origami podróżujący przez symulowane ludzkie jelita [Źródło obrazu: MIT]

„To naprawdę ekscytujące widzieć, jak nasze małe roboty origami robią coś, co ma potencjalnie ważne zastosowania w opiece zdrowotnej”,

mówi Rus, który jest również szefem laboratorium informatyki i sztucznej inteligencji MIT (CSAIL).

„Do zastosowań wewnątrz ciała potrzebujemy małego, sterowalnego, nieskrępowanego systemu robota. Naprawdę trudno jest kontrolować i umieszczać robota wewnątrz ciała, jeśli robot jest przymocowany do uwięzi ”.

Chociaż robot nie jest pierwszym tego typu, będąc następcą innego robota zaprezentowanego na innej konferencji rok wcześniej, konstrukcja i funkcja robota są zupełnie inne. Mały robot jest zbudowany z jelita wieprzowego i jest napędzany ruchem „stick-slip”, w którym jego wypustki przyklejają się do powierzchni przy użyciu tarcia podczas ruchu - ale ślizga się, gdy ciało jest zgięte, zmieniając rozkład ciężaru powodując jego ruch Naprzód.

Jednakże, ponieważ robot jest przeznaczony do pracy w cieczy, znaczna część jego ciągu pochodzi z napędu, poprzez naciskanie na ciecz.

„Według naszych obliczeń 20 procent ruchu do przodu to napędzanie wody - ciąg - a 80 procent to ruch drążkowy”,

„W związku z tym aktywnie wprowadziliśmy i zastosowaliśmy koncepcję i charakterystykę płetwy do konstrukcji korpusu, co widać w stosunkowo płaskiej konstrukcji”.

Robot jest również niezwykle elastyczny, można go złożyć i zamrozić w kapsułce, w której można go połknąć, a następnie rozwinąć z powrotem do prostokątnego kształtu wewnątrz ciała. Jest sterowany przez magnes, który reaguje na zewnętrzne zmieniające się pola magnetyczne na zewnątrz ciała, kontrolując jego ruch. Używa tego samego magnesu do podnoszenia metalowych przedmiotów, na przykład baterii, z wyściółki, gdzie nie spowoduje żadnych szkód.

W samych Stanach Zjednoczonych koniec 3500 baterii guzikowych są połykane raz w roku. W normalnych warunkach baterie bez przeszkód przechodzą przez przewód pokarmowy. Czasami jednak wchodzą w długotrwały kontakt z tkankami żołądka lub przełyku, gdzie narażenie powoduje prąd elektryczny wytwarzający wodorotlenek, który powoduje oparzenia tkanek miękkich. Następnie bateria formuje się w podszewce, w której zostaje zablokowana, aż do jej medycznego usunięcia, co jest potencjalnie niebezpieczną procedurą ze względu na wszystkie bakterie obecne w okolicy. Inżynierowie odpowiedzialni za projekt opracowali sprytny plan, który pozwala robotowi origami bezpiecznie wyjąć baterię bez konieczności wykonywania kolejnej potencjalnie niebezpiecznej procedury medycznej.

Zespół eksperymentował z kawałkiem szynki, umieszczając na nim baterię.

„W ciągu pół godziny bateria została całkowicie zanurzona w szynce. To uświadomiło mi, że tak, to jest ważne. Jeśli masz baterię w swoim ciele, naprawdę chcesz ją jak najszybciej wyrzucić ”.

Bradley Nelson, profesor robotyki w Swiss Federal Institute of Technology w Zurychu, mówi

„Ta koncepcja jest zarówno bardzo kreatywna, jak i bardzo praktyczna, a także w elegancki sposób odpowiada na potrzeby kliniczne. To jedno z najbardziej przekonujących zastosowań robotów origami, jakie widziałem ”.

Robot znajdzie zastosowanie w zastosowaniach medycznych, ale przejdzie znacznie więcej testów i modyfikacji, ponieważ inżynierowie planują dodanie większej liczby czujników i mechanizmu samobieżnego, a także kamery. Inżynierowie mają nadzieję na stworzenie mniejszej wersji, która będzie w stanie dotrzeć do małych obszarów z większą precyzją, aby pomóc w usuwaniu rzeczy, takich jak guzy, lub bezpośrednio podawać leki do określonych przestrzeni.

[Źródło obrazu: MIT]

ZOBACZ TAKŻE: Zobacz, jak te małe roboty poruszają 2-tonowym samochodem

Napisane przez Maverick Baker


Obejrzyj wideo: Miniature Origami Robot Self-folds, Walks, Swims, and Degrades (Wrzesień 2021).