Инженеры из Колорадского университета в Боулдере разработали мягкого робота-колоноскопа, способного передвигаться подобно червям, сжимаясь и разжимаясь в разных частях. Такая конструкция позволит снизить неприятные ощущения при колоноскопии. Именно из-за них часть людей отказываются от этой процедуры, которая позволяет на раннем этапе обнаруживать некоторые заболевания, такие как рак кишечника. Разработка была представлена конференции на конференции ICRA 2017, кратко о ней пишет сайт IEEE Spectrum.

Колоноскопия является эффективным методом диагностики некоторых патологий и заболеваний толстой кишки, таких как полипы и рак кишечника. Считается, что при раннем обнаружении рака кишечника и квалифицированном его лечении, практически все пациенты выживают. Несмотря на это, многие люди не хотят проходить эту процедуру, в основном из-за опасений о ее болезненности.

Для того, чтобы облегчить прохождение процедуры, инженеры разработали новое устройство, которое в перспективе может заменить эндоскоп, использующийся сегодня. Разработанный исследователями робот представляет собой мягкую трубку из трех секций, подключенную к аппарату врача с помощью воздушных трубок и электрических кабелей. Внутри каждой секции находится по три спирали из материала с памятью формы.

Механизм движения робота можно разбить на два этапа. При нагревании спиралей они расширяются и сегмент робота вытягивается. Затем воздух, поступающий из трубок, охлаждает и сжимает спирали. При этом весь сегмент также сжимается и прижимается к стенкам. За счет того, что три сегмента сжимаются и разжимаются поочередно, в каждом цикле робот двигается и вперед, и назад, но в движение вперед превалирует. Механизм движения робота похож на то, как передвигаются черви, а также на некоторые процессы в человеческом теле, к примеру, продвижение пищи в пищеводе.

Прототип, представленный на конференции, может двигаться со скоростью около 15 сантиметров за 6 минут, а цель ученых заключается в том, чтобы снизить время, требуемое для колоноскопии, с 30 до 20 минут. Инженеры надеются, что использование мягких стенок и механизм продвижения робота позволит значительно снизить болезненные ощущения при колоноскопии и расширит ее применение.

Недавно швейцарские ученые разработали пневматические приводы из желатин-глицеринового материала, которые позволят создать на их основе съедобных роботов, в частности для гастроэнтерологических исследований.

Автор: Григорий Копиев