صناعة

روبوت اوريغامي قابل للهضم بقيادة الحقول المغناطيسية

روبوت اوريغامي قابل للهضم بقيادة الحقول المغناطيسية

طور الباحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا روبوتًا صغيرًا للأوريغامي قابل للابتلاع ينفتح من كبسولة مجمدة ، والتي ، عندما يتم توجيهها بواسطة الحقول المغناطيسية ، يمكنها الزحف عبر المعدة وبطانات الأمعاء لإزالة الأجسام الغريبة الخطرة أو تصحيح الجرح.

أظهر باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة شيفيلد ومعهد طوكيو للتكنولوجيا مؤخرًا روبوتًا صغيرًا مذهلاً قادرًا على التلاعب بنفسه داخل جسم الإنسان دون الحاجة إلى أي أسلاك أو حبال ، مما يجعل التحكم فيه أسهل بكثير. الروبوت قادر على إزالة الأجسام الغريبة التي استقرت أو تستخدم لترميم الجروح. تم تقديم روبوت الأوريغامي الجديد في المؤتمر الدولي للروبوتات والأتمتة.

روبوت اوريغامي قابل للهضم يسافر عبر أمعاء بشرية محاكاة [مصدر الصورة: معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا]

"من المثير حقًا أن نرى روبوتات الأوريغامي الصغيرة لدينا تفعل شيئًا مع تطبيقات مهمة محتملة للرعاية الصحية ،"

يقول روس ، المسؤول أيضًا عن مختبر علوم الكمبيوتر والذكاء الاصطناعي (CSAIL) التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

"بالنسبة للتطبيقات داخل الجسم ، نحتاج إلى نظام روبوت صغير يمكن التحكم فيه وغير مقيد. من الصعب حقًا التحكم في روبوت ووضعه داخل الجسم إذا تم توصيل الروبوت بحبل ".

على الرغم من أن الروبوت ليس الأول من نوعه ، فهو خليفة روبوت آخر تم تقديمه في مؤتمر آخر في العام السابق ، إلا أن تصميم ووظيفة الروبوت مختلفان تمامًا. يتم تصنيع الروبوت الصغير من أمعاء الخنزير ويتم دفعه باستخدام حركة "الالتصاق الانزلاقي" ، حيث تلتصق ملاحقه بالسطح باستخدام الاحتكاك أثناء تحركه - ولكنه ينزلق عند ثني الجسم ، مما يؤدي إلى تغيير توزيع الوزن مما يؤدي إلى تحريكه إلى الأمام.

ومع ذلك ، نظرًا لأن الروبوت مصمم للعمل داخل السائل ، فإن الكثير من دفعه يأتي من الدفع عن طريق الدفع ضد السائل.

"في حساباتنا ، تتم 20 بالمائة من الحركة إلى الأمام عن طريق دفع الماء - الدفع - و 80 بالمائة بواسطة حركة الانزلاق الالتصاق ،"

"في هذا الصدد ، قمنا بتقديم وتطبيق مفهوم وخصائص الزعنفة على تصميم الجسم ، وهو ما يمكنك رؤيته في التصميم المسطح نسبيًا."

كما أن الروبوت مرن بشكل لا يصدق ، ويمكن طيه وتجميده داخل كبسولة حيث يمكن ابتلاعه ، وإعادته إلى شكله المستطيل داخل الجسم. يتم توجيهه بواسطة مغناطيس يستجيب للحقول المغناطيسية المتغيرة الخارجية على الجزء الخارجي من الجسم ، ويتحكم في حركته. إنها تستخدم نفس المغناطيس لرفع الأجسام المعدنية ، على سبيل المثال ، بطارية من البطانة حيث لن تسبب أي ضرر.

في الولايات المتحدة وحدها ، أكثر 3500 بطارية زر يتم ابتلاعها سنويا. في ظل الظروف العادية ، تمر البطاريات عبر الجهاز الهضمي دون عائق. ومع ذلك ، فإنها تتلامس من حين لآخر مع الأنسجة في المعدة أو المريء لفترة طويلة حيث يتسبب التعرض لتيار كهربائي ينتج الهيدروكسيد ، مما يتسبب في حروق الأنسجة الرخوة. ثم تصوغ البطارية نفسها في البطانة حيث تستقر حتى يتم إزالتها طبيًا ، وهو إجراء يحتمل أن يكون خطيرًا بسبب جميع البكتيريا الموجودة في المنطقة. ابتكر المهندسون المسؤولون عن المشروع خطة ذكية تسمح لروبوت الأوريغامي بإزالة البطارية بأمان دون الحاجة إلى إجراء طبي آخر محتمل الخطورة.

جرب الفريق قطعة من لحم الخنزير ، ووضع بطارية في الأعلى.

"في غضون نصف ساعة ، غُمرت البطارية بالكامل في لحم الخنزير. هذا جعلني أدرك ، نعم ، هذا مهم. إذا كانت لديك بطارية في جسدك ، فأنت تريد حقًا إخراجها في أسرع وقت ممكن ".

يقول برادلي نيلسون ، أستاذ الروبوتات في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ

"هذا المفهوم مبدع للغاية وعملي للغاية على حد سواء ، وهو يلبي الحاجة السريرية بطريقة أنيقة. إنه أحد أكثر التطبيقات إقناعًا التي رأيتها لروبوتات الأوريغامي ".

سيستخدم الروبوت في التطبيقات الطبية ، لكنه سيخضع لمزيد من الاختبارات والتعديلات حيث يخطط المهندسون لإضافة المزيد من أجهزة الاستشعار وآلية الدفع الذاتي ، بالإضافة إلى إضافة كاميرا. يأمل المهندسون في صنع نسخة أصغر قادرة على الوصول إلى مناطق صغيرة بمزيد من الدقة للمساعدة في إزالة أشياء مثل الأورام ، أو إدارة الأدوية مباشرة في أماكن محددة.

[مصدر الصورة: معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا]

انظر أيضًا: شاهد هذه الروبوتات الصغيرة وهي تحرك سيارة 2 طن

بقلم مافريك بيكر


شاهد الفيديو: التدفق المغناطيسي (يونيو 2021).