血管机器人研究现状与关键技术问题分析
机器人技术的研究与发展现状分析

机器人技术的研究与发展现状分析随着科技的不断发展,机器人技术也得到了越来越多的发展。
在人类的历史进程中,机器人技术或许代表着一个新时代的到来。
从简单的机械臂到能够行走、交互、甚至能够自主学习的智能机器人,机器人技术的飞速发展已经成为世界范围内研究热点之一。
一、机器人技术的发展情况机器人技术自20世纪60年代开始得到迅速的发展,出现了第一代机器人。
第一代机器人局限于重复的精密操作,例如:加工、包装等。
之后,应用广泛的SCARA机器人问世。
SCARA机器人通常用于薄膜电路板和主板生产以及针筒灌装线。
2000年后的二十一世纪,机器人技术得到了飞速的发展。
自动驾驶汽车、机器人医生、机器人服务员等应运而生。
同时,工业生产中的机器人也越来越被工厂广泛使用,带来了巨大的经济收益和效益。
机器人中的无人机加入了消费市场,为普通人带来了更加方便的购物体验和娱乐享受。
二、机器人技术的优点和缺点机器人技术显然有很多好处,因为机器人可以代替人类完成重复性、高危性、繁琐的工作。
而且机器人在进行生产的过程中还可以减少工人的劳动强度,提高工作效率,不仅可以节省时间,还可以减少错误率,提高生产精度。
机器人除了在工业中的应用,还具有不能看低的优点——娱乐和服务方面的应用。
例如机器人狗、服务员机器人等。
机器人技术的缺点也是显而易见的。
虽然机器人可以完成很多工作,但它们不够智能,无法与人类的智能相比。
机器人的辨认与判断能力受到了现有技术的限制,现有技术还无法让机器人作出适应新情况的判断,并对遇到的新情形做出适当的反应。
此外,机器人的生产成本非常高,进一步削弱了它们在一些领域的优越地位。
因此,尽管机器人在某些方面可以发挥出它们的优势,但还需要在更多的层面上不断完善和提升。
三、机器人技术的应用前景随着机器人技术的发展,科学家和工程师们开始思考机器人技术的未来应用。
人类社会中,机器人有能力解决很多工作中的困难难题,代替人类完成一些艰苦的劳动。
机器人技术的发展现状与应用前景分析

机器人技术的发展现状与应用前景分析随着科技的不断发展,机器人技术也在不断地得到提升。
目前机器人技术已经广泛应用于生产、医疗、教育、服务等领域,成为科技进步的重要标志和推动力量。
本文将从机器人技术的发展现状、应用领域以及未来发展前景三方面进行分析。
一、机器人技术的发展现状机器人技术作为一项高新技术,自然而然就处于不断发展的状态。
从单一的机械和传感器结构,发展到各种智能芯片、多维传感器和微电机的应用,再到当前正在发展的机器视觉和深度学习等技术的应用,机器人技术的发展经历了数十年的演变,已经成为一种充满活力的技术。
近年来,机器人技术的发展非常迅速,出现了一系列的新产品和应用。
例如,无人机可以用于拍摄地图、检测天气、观测野生动植物等等,现有的智能家居机器人可以帮助人们打扫卫生、煮饭、洗衣,还可以为人们提供安全监控服务;医疗机器人可以用于手术、康复训练、护理等多个领域;服务机器人可以在酒店、餐厅、超市等场所提供服务,例如导游、点菜、送餐等等。
二、机器人技术的应用领域机器人技术的应用范围非常广泛,除了上文提到的领域,还包括了很多其他领域。
1、工业制造机器人在工业制造领域的应用是最为广泛的,主要用于自动化生产线、机器人化生产等。
机器人能够以高效和精准的方式完成重复性的工作,而且随着制造业标准的提高,机器人的应用领域也越来越广泛。
2、医疗健康医疗机器人是一种应用机器人技术在医疗领域的创新产品,它可以完成一些手术或康复训练,并能够对身体进行监测,诊断和治疗。
医疗机器人主要能够用于精细的手术,如微创手术、神经手术等,提高手术效果和安全性。
3、教育机器人技术在教育领域的使用很多,它可以激发学生的兴趣、提高学生的专注力、锻炼学生的思维能力和创造性,让学生在较短的时间内掌握一些基本的编程技巧,达到一种互动学习的效果。
4、服务行业服务机器人在服务行业领域使用较多,主要应用于酒店、餐厅、超市等场所,为顾客提供导游、点菜、送餐等服务。
医疗机器人的现状与未来发展趋势

医疗机器人的现状与未来发展趋势近年来,随着科技的快速发展,医疗机器人在医疗行业中扮演着越来越重要的角色。
医疗机器人拥有独特的优势,能够帮助医生进行手术、进行精准的诊断和治疗,有效提高医疗效率,减少患者的痛苦和风险。
本文将从医疗机器人的现状与应用、技术挑战以及未来发展趋势等方面进行探讨。
医疗机器人的现状与应用医疗机器人的应用范围非常广泛,涉及到手术机器人、辅助机器人、康复机器人等多个领域。
目前,手术机器人已经在世界范围内得到广泛使用。
手术机器人能够通过图像处理和操纵机械手臂实现精确操作,提高手术的成功率和准确性。
辅助机器人可以帮助医生进行诊断和治疗,比如智能导航系统可以为医生提供实时的导航和手术过程的监控,提高手术质量和安全性。
康复机器人则可以帮助患者进行康复训练,提高康复效果。
这些机器人在手术过程中和日常医疗中发挥着重要的作用。
技术挑战尽管医疗机器人的应用已经取得一定的成果,但是仍然存在一些技术挑战。
首先,医疗机器人需要高精度的定位和操作,这对机器人的精确度和感知能力提出了更高的要求。
其次,医疗机器人需要处理复杂的图像和信号,对图像处理和模式识别等技术提出了挑战。
此外,医疗机器人的机械结构和控制系统也需要不断创新和改进,以适应不同的医疗需求和场景。
未来发展趋势随着人工智能和机器学习等技术的不断发展,医疗机器人将有更广阔的应用前景。
首先,机器学习算法的应用将使医疗机器人能够更好地理解患者病情,并根据病情自主调整治疗策略。
其次,虚拟现实和增强现实技术的发展将使医疗机器人的操作更加直观和精确。
患者可以通过戴上虚拟现实设备与机器人进行交互,感受到真实的手术场景,提高手术效果和患者体验。
此外, 3D 打印技术的进步将使医疗机器人更加灵活和多功能,为医生提供更多的解决方案。
综上所述,医疗机器人在医疗行业中的地位和作用越来越重要。
医疗机器人的应用范围广泛,包括手术机器人、辅助机器人、康复机器人等多个领域。
然而,仍然存在很多技术挑战需要克服。
医疗机器人技术的发展与挑战

医疗机器人技术的发展与挑战引言随着科技的不断进步,医疗领域也日新月异地迎来了新的变革。
其中,医疗机器人技术的发展应用逐渐成为医疗界的热门话题。
本文将重点探讨医疗机器人技术的发展与挑战,并围绕其专业性对其进行分类和章节划分。
1. 医疗机器人技术的发展历程医疗机器人技术起源于20世纪60年代的外科手术机器人。
随着计算机技术和机器人技术的迅猛发展,医疗机器人逐渐得到突破和应用。
近年来,随着人工智能的崛起,医疗机器人技术得到了进一步的推动和突破。
现如今,医疗机器人技术已广泛应用于微创手术、康复护理、药物管理等多个领域。
2. 医疗机器人技术的应用与分类2.1 微创手术机器人微创手术机器人是医疗机器人技术中一个重要的研究方向。
它克服了传统手术的缺点,可以实现更精确的操作,更小的创伤和更快的康复。
例如,达芬奇手术机器人已经在肿瘤切除、心脏手术等多个领域得到了广泛应用。
2.2 康复护理机器人康复护理机器人是一种针对患者的日常护理和康复训练的机器人系统。
它通过智能算法和传感器技术,可以提供定制化的康复方案,并实时监测患者的康复情况。
这些机器人可以帮助患者进行步态训练、肌肉恢复等康复活动,提高患者的生活质量。
2.3 药物管理机器人药物管理机器人是针对医疗行业中的药物管理流程进行优化的机器人系统。
它可以准确地发放药物,避免人为错误和交叉感染,提高医疗安全性。
药物管理机器人可以用在医院和药房中,大大提高药物管理的效率和准确性。
3. 医疗机器人技术的挑战与问题3.1 安全和可靠性医疗机器人在应用过程中面临着安全和可靠性的挑战。
机器人系统的故障可能导致手术失败或患者伤害。
因此,确保机器人系统的安全性和可靠性非常重要。
3.2 操作困难和误差临床人员对医疗机器人的操作和控制需要一定的训练和技术支持。
机器人操作的困难和误差可能会影响手术的效果和患者的安全。
因此,相关的培训和技术支持非常关键。
3.3 法律和道德问题医疗机器人技术的推广和应用也带来了一系列的法律和道德问题。
医疗机器人的研究现状及发展前景

医疗机器人的研究现状及发展前景随着科技的不断发展,医疗机器人成为了一个备受瞩目的话题。
它以先进的技术和智能的系统协助医生或护士进行医疗活动,使医护人员的工作更加高效和安全,也为患者提供了更加精确、便捷和舒适的治疗方式。
本文将从多个角度探讨医疗机器人的研究现状及发展前景。
一、研究现状医疗机器人的研究已经初步取得了一些成功,例如手术机器人,能够协助医生在手术过程中进行精细的操作。
比如最早由达芬奇(da Vinci)公司研制而成的手术机器人,它被广泛应用于腹腔手术、心胸手术等操作中。
此外,还有一些可穿戴设备,能够监测患者的生命体征、行动轨迹等数据,并及时反馈给医生进行诊断和治疗。
另一方面,人工智能技术在医疗机器人中也得到了应用,医疗机器人能够通过机器学习和深度学习等技术不断增加诊疗经验,提高精准度,可以为医生提供一些数据分析和预测方面的支持。
同时,医疗机器人在与人类患者的互动方面也得到了很大的提升,能够更好地与患者沟通、理解和回应。
二、发展前景医疗机器人在未来的发展前景是非常广阔的,其应用领域也会不断扩大。
下面介绍几个领域的发展前景:1、手术机器人的发展——随着手术机器人技术的不断发展,机器人手术将能够覆盖更多的手术类型,同时其操作的精确度和安全性也将不断提高。
随着人口老龄化和越来越高的手术难度,手术机器人的需求将不断增长。
2、康复机器人的发展——康复机器人可以辅助医生和患者进行康复治疗,可以更好地帮助患者恢复功能,减轻康复人员的负担。
康复机器人在各种意外事故或疾病后康复过程中应用前景也非常广泛。
3、可穿戴设备的发展——今后的可穿戴设备将不仅是数据采集监测工具,也会由此进一步扩展为便携式的移动医疗设备,能够协助医生及时把握患者的病情,提早做出干预和治疗决策。
4、智能护理机器人的发展——智能护理机器人可以为在线医疗健康监测提供自动化的解决方案。
未来可能会根据每个患者的情况提供不同的健康解决方案,从而更好地为患者提供个性化的医疗服务。
血管机器人现状调研综述和设计实现一种血管介入操作机器人开题报告 PPT课件

Zeus机械系统
Zeus操控系统
Zeus系统
4 国内外研究现状
达芬奇系统由 {机器人平台}{视频系 统}{外科医生主控制台}组成。
操作流程:医生坐在远离病人的控制台旁, 透过机器手臂的协助,看着手术部位的三 维空间影像,遥控机器手臂,完成各种手 术动作。 优点: 1、可避免人手颤抖的情形; 2、机器人手臂稳定性与精确性高,手术更 精确、侵害性更小; 3、提供了动作缩放比例技术; 4、缩小伤口、减轻疼痛,降低感染及并发 症的问题发生; 5、缩短病患住院时间。
6、机构体积较大,不利于临床应用。
现状
5 预期目标
预期目标
此研究的目的在于提供一种能够在血 管介入手术中实现导管的轴向进给运动和
周向旋转运动的装置; 并力求所设计出的机构简单、精巧、易于
操作。 所设计的装置能够找准并进入分叉的血管
,到达正确的病变位置。
5 预期目标
设计要求:
1能够实现导管和导丝的轴向推进和周向旋转运动; 2在操作过程中,能够实现力反馈功能,模拟操作者在手 术过程中的手感; 3可以在显示装置的引导下实时控制导管的运动; 4导管输送装置必须稳定把持导管,不能出现颤抖等情况; 5要有较高的精度和稳定性,能够实现微小位移的移动;
பைடு நூலகம்
3 研究内容
文献研究阶段
※在阅读国内外大量相关资 料的前提下,深入了解血管 介入手术机器人导管输送装 置的国内外现状,分析国内 现有导管输送装置存在的问 题,并提出改进的措施。
设计阶段
※血管介入手术机器人的导 管输送装置总体设计; ※血管介入手术机器人的导 管输送装置机械系统研制; ※加工实现所设计的血管介 入手术机器人的导管输送装 置; ※对所设计的导管输送装置
机器人技术的发展及应用现状分析

机器人技术的发展及应用现状分析随着科技的不断进步,机器人技术已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
今天,机器人已经在各个领域得到了广泛的应用,包括制造业、医疗保健、家庭服务等等。
然而,机器人技术仍然有着巨大的发展潜力,未来机器人将会有更加广泛的应用,可以帮助人们更好地完成各种任务,让我们一起来看看机器人技术的发展及应用现状分析吧。
一、机器人技术的发展历程机器人技术的发展历程可以追溯到20世纪50年代初期。
当时,人们开始尝试制造出一种能够自主移动和执行任务的机器人。
随着科技的不断进步,机器人技术的发展也日趋成熟。
目前,机器人已经可以完成各种任务,包括制造、农业、医疗、教育和家庭服务等等。
二、机器人技术的应用现状1. 制造业机器人技术已经成为制造业中不可或缺的一部分。
并且,机器人在制造业中的应用越来越广泛。
比如在汽车工业中,机器人可以完成各种任务,例如组装、喷漆和焊接等等。
通过使用机器人,制造商可以自动化生产过程,从而提高生产效率和质量。
2. 医疗保健机器人技术的应用不仅局限于制造业,在医疗保健领域中也有着广泛的应用。
比如,机器人手术已经在许多国家中得到了广泛应用。
通过使用机器人进行手术,可以减少手术时间和伤口,还可以减少手术风险。
3. 家庭服务最近几年,机器人在家庭服务领域中也有着广泛的应用。
比如,机器人可以帮助人们扫地、擦地和洗衣服等等,从而减轻人们的家务负担。
另外,一些家用机器人还可以成为虚拟助手,为人们提供各种信息和服务。
三、机器人技术的未来未来机器人技术将会有更广泛的应用,可以帮助人们更好地完成各种任务。
以下是一些机器人技术的未来趋势:1. 机器人自主决策未来,机器人将会具备更强的自主决策能力。
通过使用人工智能技术,机器人可以根据外部环境或者任务的要求自主地调整自己的工作方式。
这样,机器人可以更加灵活地适应各种工作场景。
2. 机器人的智能化未来,机器人将会逐渐智能化。
通过使用深度学习和神经网络等技术,机器人可以学习和理解人类语言,从而更好地与人类进行交互。
机器人技术的研究现状及其应用前景

机器人技术的研究现状及其应用前景一、前言在现代社会,机器人技术的发展逐渐走向了成熟,不仅解决了许多人类无法完成的工作任务,还大大提升了生产效率和工作质量。
本文将从机器人技术研究现状入手,探讨其应用前景及发展方向。
二、研究现状1.机器人技术的发展概况人类梦寐以求的机器人,经过长期的技术发展和实践运用,现已逐步升华成为一种具有自主决策能力、自我修复和学习能力的智能体。
机器人技术发展的根本目的是让机器人能够与人类实现更加多样、深入的交互,从而更好地服务人类社会。
当前机器人技术已覆盖制造业、家居服务、医疗、教育及环保等多个领域,并在未来将会有更多的应用场景,为人类创造更多的利益和附加值。
2.机器人技术的研究方向随着市场需求的增长和技术水平的提高,机器人技术也在不断地升级和迭代。
未来的机器人将不再只是单一的执行者,而是更具备交互、学习、适应和创新能力的多功能、复合型工具。
机器人技术的发展方向如下:(1)智能机器人:研究如何让机器人通过自身的学习和积累,具备更高的人类智能水平,从而更好地执行复杂的任务。
(2)可穿戴机器人:研究如何将机器人融合进入日常生活,消除掉对人类的许多限制,如疲劳、老化等。
(3)模块化机器人:研究如何通过模块化的设计,让机器人成为一种可操作的组合式机器人,给予用户更大的灵活度。
(4)仿生机器人:研究如何模仿动物的姿态和习性,使机器人具备更优秀的运动和执行能力。
三、应用前景1.工业应用工业机器人是机器人技术最早而成熟的应用领域之一,目前已广泛应用于汽车、电子、机械制造和轻工业等多个领域。
随着国家对智能制造的大力发展推广,工业机器人逐步走向智能化、灵活化、自动化的方向。
2.家居服务在未来,家居服务机器人将成为家庭助手的重要组成部分,可在家庭生活中完成多个任务,如打扫卫生、照顾老人、帮助孩子学习等。
这些机器人将成为现代家庭中从事家务、陪伴老人和教育孩子的好帮手,从而大大提高家庭生产力和生活质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2018, 7(6), 462-472Published Online December 2018 in Hans. /journal/methttps:///10.12677/met.2018.76057Research Status and Key TechnologyAnalysis of Vascular RobotsZhijian Zeng1, Yabo Deng1, Yongcong Huang1, Juan Xiong2, Zhongwei Hu1,31College of Mechanical and Electrical Engineering, Huaqiao University, Xiamen Fujian2Huaqiao University Hospital, Xiamen Fujian3Institute of Manufacturing Engineering, Huaqiao University, Xiamen FujianReceived: Nov. 16th, 2018; accepted: Dec. 4th, 2018; published: Dec. 11th, 2018AbstractIn recent years, vascular robot technology has developed rapidly and gradually used in medical fields such as disease diagnosis, information collection, vascular dredge, drug delivery, etc. Ac-cording to different driving modes of vascular robots, the structure and driving modes of mi-cro-nano-scale and millimeter-scale vascular robots are analyzed in this paper. The principle and research status of different driving modes of vascular robots are summarized, including peristaltic driving, bionic swimming, bionic flagella driving, spiral driving and so on. The characteristics of various structures of current vascular robots are discussed, and the key technologies and devel-opment prospects of vascular robots are analyzed.KeywordsBlood Vessel Robot, Driving Mode, Nano-Robot, MEMS Robot血管机器人研究现状与关键技术问题分析曾志坚1,邓亚博1,黄永聪1,熊娟2,胡中伟1,31华侨大学机电及自动化学院,福建厦门2华侨大学校医院,福建厦门3华侨大学制造工程研究院,福建厦门收稿日期:2018年11月16日;录用日期:2018年12月4日;发布日期:2018年12月11日曾志坚 等摘要近年来,血管机器人技术发展迅速,已被逐步用于疾病诊断、信息采集、血管疏通、药物投放等医疗领域,具有广阔的医学应用前景。
本文根据血管机器人的不同驱动方式,对微纳米尺度和毫米尺度的血管机器人结构、驱动方式等进行了分析,综述了国内外血管机器人的不同驱动方式原理及研究现状,包括蠕动驱动,仿生游动,仿细菌鞭毛驱动,螺旋驱动等。
探讨了目前血管机器人各类结构的特点,并分析了血管机器人发展的关键技术与发展前景。
关键词血管机器人,驱动方式,纳米机器人,MEMS 机器人Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言近年来,因心血管疾病致死、致残的发病率居各类病因之首。
血管介入手术作为治疗心血管疾病诊断治疗的重要手段,有着创伤小,恢复快等优点,但手术中医生长时间暴露在射线环境中手动操作导管通过血管到达患处,不仅对医生身体伤害大,同时操作复杂,对医生的操作技巧要求较高。
同时,刚性的手术器械会导致许多死角无法检测到,定位精度较差,容易因操作的不稳而伤及人体组织器官。
为了克服传统血管介入手术中存在的这些问题,血管机器人的概念应运而生。
血管机器人是能够沿血管运动并能在血液中自动或受控制治疗身体特定部位的微小机器人。
有着高灵活性,可以在不损伤人体组织器官的情况下直达患处,甚至是血管介入器械无法到达的盲区,携带信息采集与药物注射等模块的血管机器人可以协助医生完成血管介入手术。
2. 血管机器人研究现状由于血管大量的分支与血管内复杂的血液环境,对血管机器人要求高、设计难度大,许多关键技术还待进一步解决,血管机器人的功能也待进一步完善,目前可应用于心血管疾病介入治疗的血管机器人并不多。
但随着近几年来微纳领域科学与技术的不断发展,电子元件不断的微小化与集成化,也推动了MEMS (微电子机械系统)技术的发展,许多血管机器人纷纷问世。
目前,血管机器人主要分为两种级别:一种是纳米尺度的纳米机器人,另一种是微米至毫米尺度的MEMS 机器人。
2.1. 纳米血管机器人纳米机器人是一种在微纳米尺度上应用生物学原理设计的分子机器人,具有成像、操纵、表征机械特性和跟踪的多种功能,使得医生能够从微观甚至分子水平进行血管的诊断和治疗。
纳米机器人也可用于对活细胞进行复杂的纳米手术,实现在血管中进行的诊疗,有着血管介入治疗等医疗领域的应用前景。
2000年,瑞典的学者Edwin W.H. Jager 研制出一种纳米级的微机器人[1],如图1所示,该机器人以黄金和多层聚合物制成,有着2至4个类似人类手指的灵活部件。
该纳米微机器人能捡起并移动肉眼看不见的玻璃珠,在细胞介质和体液中捕捉和移动单个细胞,可应用在血管疾病的诊疗中。
曾志坚等Figure 1. Nano micro robot图1. 纳米微型机器人2006年,日本东京大学的科研人员将2个分子机器人进行组装,制作了一个形状像“钳子”的分子机器复合体,该复合体以紫外线和可见光作为驱动力,能够穿行于血管之中杀死癌细胞。
2007年,韩国科学家研制出一种动脉微型机器人,该机器人随着心肌肌肉细胞的收缩而移动,可用于药物投放和血管疏通等医疗应用。
2010年,中科院上海硅酸盐研究所的施剑林等人研制出了直径只有200 nm 的“纳米药物分子运输车”[2],这辆纳米药物分子运输车不仅仅可以运输药物,还可以实现治疗过程的监控。
2010年,哥伦比亚大学的科研人员研制出一种“纳米蜘蛛”微型机器人[3],如图2所示,该机器人由DNA分子构成,大小只有4 nm。
具有沿着DNA的运行轨迹移动的能力,可用于血管的介入诊疗,协助医生完成手术。
Figure 2. “Nano spider” micro robot图2. “纳米蜘蛛”微型机器人2015年,Li等学者提出并研制开发出了混合动力驱动微机器人[4],如图3所示。
该机器人由鞭毛细菌和电磁场结合驱动的,依靠电磁场控制的路径和细菌的趋化性及运动性,使得机器人能在血管内进行有效移动,由于电磁制动系统的驱动力较大、高速可控,细菌致动系统具有主动靶向性,有望用于药物运输等医疗领域。
Figure 3. Hybrid power driven micro robot图3. 混合动力驱动微机器人曾志坚 等2.2. MEMS 血管机器人除了纳米血管机器人,MEMS 机器人也是国内外血管机器人研究的热点之一。
随着MEMS 技术的不断发展,人们已经可以加工越来越小的机器人。
MEMS 机器人可进入很小的器官和组织,并具有自动进行细微精确操作的特点,可大大提高介入治疗的精度,MEMS 机器人直接进入相应病变区域进行工作,降低手术风险[5]。
2.2.1. 仿生蠕动机器人为了满足微型机器人驱动器尺寸小、功重比高的要求,通常采用直接驱动,减小传递链。
蠕动运动方式是借鉴蚯蚓和线虫运动的原理,通过伸缩引起形状变化和重心移动,实现缓慢伸缩运动,这种运动方式不损伤脆弱的血管内壁。
蠕动为一类有利于微小型机器人实现的移动方式[6],微小化的蠕动机器人可以进入血管中进行诊疗。
2009年,日本Yuichi 和Nakazato 等人研制了一种仿蚯蚓有缆血管机器人[7],如图4所示。
该机器人能够通过使用液压,特别是使用生理盐水溶液作为作用流体,通过反复扩张和收缩的蠕动运动,可在2 mm~3 mm 直径的血管中移动。
类似于蚯蚓和线虫的蠕动,引起形状变化和重心移动,导致伸展波传播,从而实现运动而不损害脆弱的血管内壁。
Figure 4. Imitation earthworm vascular robot图4. 仿蚯蚓血管机器人2009年,国防科技大学徐从启等人研制一种蠕动式微小管内机器人[8],如图5所示,该机器人采用三组直流减速电机和螺杆传动装置,机器人能适应18 mm~20 mm 的管径。
机器人的蠕动爬行是通过控制三组电机顺序协调动作。
该机器人由三个组成单元,包括前后爪单元和中间的蠕动单元,都由直流减速电机驱动,三单元由换向节连接。
该机器人负载能力大,能双向移动。
Figure 5. New peristaltic micro pipe robot图5. 新型蠕动式微小管内机器人2014年,日本正平上野等人研制了一种电共轭流体微型蠕动机器,这个微型的机器人长32 mm ,宽8.5 mm ,重量约为1.9 g 。
如图6所示,该机器人通过使用(安电共轭流体)ECF作为动力来源,实现一种曾志坚等微型的尺蠖机器人[9]。
该机器人通过不断地弯曲和拉伸中间的“肌肉”来获得驱动力,实验表明该机器人在平面上有良好的移动速度。
Figure 6. Micro peristalsis robot with electric图6. 电共轭流体微型蠕动机器人蠕动驱动方式有着结构简单,驱动力大,能耗小等优点。