研究人员设计一个软机器人来改善肺部检查

科罗拉多大学博尔德分校机械工程系的资深人士正在设计一种新的软机器人，以提高医生检查患者肺部最深处的能力。

目前，只有一个系统可以到达肺部底部——一种可能引起炎症的硬质导管。机械工程专业的学生团队正在与医疗器械公司美敦力合作，使导管的尖端更加灵活。

“我们的客户希望通过用非常柔顺和柔软的材料替换设备的末端来减轻身体的压力，特别是与今天使用的材料相比，”该团队的物流经理 Maxwell Anderson 说。“我们正在尝试为尖端创建一个软机器人，这将使医生能够更好地控制末端，并减少对患者的磨损。”

作为该系高级设计课程的一部分，学生们正在处理这个项目。他们花了一个学年研究、设计、成型和测试他们的软机器人原型的各种迭代。

迭代设计过程

该团队的基线设计是一个中空的硅胶管，外面有气泡。当软机器人被气压充气时，气泡会膨胀，这会导致管子弯曲。学生们解释说，弯曲运动是他们设计的关键方面，因为这种配置使软机器人能够穿过肺部的较深部分。

“导管在手术过程中仍然完成大部分工作，然后医生在最后控制软机器人来移动尖端，”该团队的项目经理 Renée Schnettler 说。“它可以钩入不同的区域，并允许医生通过它发送针头，以采集他们正在研究的任何肺组织样本。”

该团队表示，他们不断制作新的原型以进行测试。自 2021 年秋季以来，研发过程已产生 55 个原型。

“我们一直在做的很多事情都是基于我们的基线设计，”团队中的 CAD 工程师 Isaac Martinez 说。“我们观察原型的表现，并尝试改变某些尺寸。那将是一次迭代。然后我们改变另一个方面，比如气泡的数量，这成为第二次迭代。我们一直在尝试从很多不同的原型。”

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