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Kraken-Arm spornt zukünftiges chirurgisches Instrument an

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Ein Roboterarm, der durch durcheinandergeworfene Umwelt verbiegen, ausdehnen und zusammendrücken kann, ist von einer Gruppe Forschern aus Italien hergestellt worden.

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Angespornt durch die acht Arme der Krake, ist das Gerät speziell damit chirurgische Operationen Chirurgen, ermöglichen auf die Fern-, begrenzten Regionen des Körpers leicht einmal dort zuzugreifen und, bestimmt worden, weiche Organe manipuliert, ohne sie zu schädigen.

Es wird geglaubt, dass das Gerät die Anzahl von Instrumenten und folglich die Eintrittsschnitte verringern könnte, die in den chirurgischen Operationen, mit Teil des Armes notwendig sind, der verwendet wurde, um Organe zu manipulieren, während ein anderes Teil des Armes funktioniert. Das Gerät, dargestellt in Zeitschrift Bioinspiration und Biomimetics IOP Publishings, hält einen Schlüsselvorteil über den traditionellen chirurgischen Instrumenten wegen seiner Fähigkeit, von einem verbiegenden, flexiblen Instrument in ein steifes und steifes Instrument schnell umzuwandeln.

Es ist durch die acht in hohem Grade flexiblen Arme der Krake angespornt worden, die nicht steife skelettartige Unterstützung haben und der umgebenden Umwelt folglich leicht sich anpassen können, indem sie sich verdrehen, ändern ihre Länge oder verbiegen in jede mögliche Richtung an irgendeinem Punkt entlang dem Arm. Die Krake kann, unterscheiden Sie jedoch sich die Steifheit seiner Arme und die flexiblen Glieder in versteifte Segmente vorübergehend umwandeln, um die Krake auf Gegenstände sich bewegen und einwirken zu lassen.

Um den gleichen Effekt im Roboterarm zu erzielen, konstruierten die Forscher, vom Sant'Anna School von fortgeschrittenen Studien in Italien, ein Gerät das von zwei untereinander verbundenen identischen Modulen hergestellt wurde. Jedes Modul könnte, um sich zu bewegen durch die Inflation von drei zylinderförmigen Kammern hergestellt werden, die innerhalb des Moduls äquidistant waren. Indem man die Inflation der drei Kammern abwechselte und kombinierte, könnte das Modul hergestellt werden, um in verschiedene Richtungen zu verbiegen und auszudehnen.

Die Steifheit der zwei Module könnte auch gesteuert werden, indem man ein ‚granuliertes stauendes Phänomen‘ ausnutzte in, welchem eine flexible Membran innerhalb des Moduls mit granulierte Medien gefüllt wird. Wenn ein Vakuum auf die Membran zugetroffen wird, wird seine Dichtezunahmen und die ganze Membran steif.

Führender Autor des Studie Dr. Tommaso Ranzani sagte: ‚Der menschliche Körper stellt eine in hohem Grade schwierige und nicht-strukturierte Umwelt dar, in der die Fähigkeiten der Krake einige Vorteile in Bezug auf traditionelle chirurgische Instrumente zur Verfügung stellen können. ‚Im Allgemeinen, hat die Krake keine steifen Strukturen und kann die Form seines Körpers seiner Umwelt folglich anpassen. Den Mangel an steifer skelettartiger Unterstützung nutzend, können die flexiblen acht in hohem Grade und lange Arme ihre Länge oder Biegung in jeder möglicher Richtung an irgendeinem Punkt entlang dem Arm verdrehen, ändern.‘

In ihrer Studie führten die Forscher einige Kennzeichnungstests auf dem Robotergerät durch und zeigten, dass es zu den Winkeln von bis zu 255° verbiegen könnte und zur Ausdehnung zu bis 62 Prozent seiner Anfangslänge. Der versteifende Mechanismus war in der Lage, Steifheitszunahmen von 60 Prozent bis 200 Prozent zur Verfügung zu stellen.

Die Fähigkeit des Roboterarmes, Organe zu manipulieren, während chirurgische Aufgaben durchgeführt werden, wurde erfolgreich in simulierten Szenario demonstriert, in denen Organe durch wassergefüllte Ballone dargestellt wurden. ‚Traditionelle chirurgische Aufgaben erfordern häufig den Gebrauch der mehrfachen fachkundigen Instrumente wie graspers, Retraktoren, Visionssysteme und Zergliederer, ein einzelnes Verfahren durchzuführen,‘ Dr. Ranzani fuhren fort. ‚Wir glauben, dass unser Gerät der erste Schritt zum Herstellen eines Instrumentes ist, das ist, alle diese Aufgaben durchzuführen sowie erreichen entlegenen Gebieten des Körpers und Organe um den Zielstandort sicher zu stützen.‘