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食蛇机器人可以在你的肠子里滑行

有一天,SAW机器人可以被小型化,并被送到肠道中,以提供内部空间的视图。大卫·扎鲁克(David Zarrouk)

是一种微小的、可吞咽的机器人,它可以蜿蜒穿过小肠,有朝一日可以用来主动地观察消化系统。

是一种机器人,被称为SAW(单执行器波浪状机器人),以波浪状的运动方式移动,可以在小肠极为柔软的环境中移动。

机器人的外形是旋转螺旋的二维投影。结果是一个连续的移动波。机器人的发明者之一、内盖夫本古里安大学的机械工程师戴维·扎鲁克说:“我们可以简单地通过改变马达的旋转方向来改变方向。”。[关于消化系统的11个令人惊讶的事实]

在肠道中爬行

研究小组希望制造出一个可吞食的机器人,它可以携带一个摄像头穿过小肠,最终可以用于结肠镜检查。目前,结肠镜只能检查大肠。有些药片相机可以到达小肠,但它们被动地漂浮在消化系统中,这意味着它们通常需要12个小时才能完成整个消化系统的旅行。更重要的是,药片相机有时会卡在肠道的某个点上,此时电池会死掉,没有数据留给医生分析。Zarrouk补充说,被动摄像药片也不能采集组织样本,

最初,团队成员创造了一个蠕虫状的机器人,可以在狭小的空间里爬行。但他们发现,在蜿蜒的肠道中穿行并不理想。

因此,研究小组在自然界中寻找灵感。蛇在平滑起伏的波浪中移动,他们推断,这种波浪可以用来快速地覆盖很远的距离。扎鲁克说,最终,他们决定采用一个相当简单的设计,只使用一个电机,并基于旋转螺旋的概念。这个蛇形机器人是由一组互锁的3D打印的“塑料”碎片制成的,看起来有点像脊椎骨。在测试中,它似乎移动得非常快,可以穿越从水到粗糙的岩石土壤的各种地形。

解决了

的问题,到目前为止,这个团队已经使用3D打印机和一种不适合真正生物应用的塑料状材料 ... 了简单的模型。他们还必须确保机器人不会被卡在弯曲的肠子里,并且机器人能够在肠子蛇形上升的地方向上爬,他补充道:

一旦这些扭结被解决,他们就可以在活体动物(如猪)中测试机器人,团队需要切换到更人性化的机器人“KDSPE”“KDSPs”“一种可能的材料是生物相容性胶乳,它是一种柔性但耐用的材料,”Zarrouk告诉Live Science。他补充说,机器人目前比小肠大得多,但缩小到可以被人吞咽的大小(有镇静的呕吐反射)相对简单。理论上讲,

,如果机器人足够小——比胃瓣膜小,Zarrouk说,食管下括约肌和胃幽门部的出口并没有崩解,没有明显的危险。他说,这是因为胃的自然蠕动会使机器人逐渐从肠中挤出,并随着下一次排便而通过。考虑到这一点,确保机器人没有锋利的边缘可以切割肠道的脆弱组织也是关键,他补充道,

另一个棘手的因素是重建肠道的湿滑特性。因此,研究小组设计了一种泡沫状的材料,上面有许多小孔,比普通橡胶弹性大得多。

一旦将机器人小型化,并用安全的材料制成,他们就可以在猪的肠子里进行测试,扎鲁克说:

机器人最简单的版本是装上摄像头,可以操纵

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