Un kit de inicio para robots de tubo concéntrico

Los robots de tubo concéntrico (CTRs) han generado un interés significativo dentro de la comunidad de robótica quirúrgica debido a su flexibilidad, destreza y facilidad de miniaturización. Sin embargo, dominar la cinemática y los principios de diseño únicos de los CTRs puede ser un desafío para los recién llegados al campo. En este documento, presentamos un kit educativo destinado a reducir las barreras de entrada a la investigación sobre robots de tubo concéntrico. Nuestro objetivo es proporcionar recursos de aprendizaje accesibles para los CTRs, cerrando la brecha de conocimiento entre los brazos robóticos tradicionales y estos dispositivos especializados. El kit propuesto incluye (1) Un diseño de código abierto e instrucciones de ensamblaje para un CTR modular económico (costo de materiales 700 USD); (2) Un conjunto de materiales de autoestudio para aprender los fundamentos del modelado y control de CTR, incluyendo tareas con corrección automática. Para evaluar la efectividad de nuestro kit educativo, realizamos un estudio con sujetos humanos que involucró a estudiantes de primer año de posgrado en ingeniería. Durante un período de cuatro semanas, los participantes — ninguno de los cuales tenía conocimientos previos sobre robots de tubo concéntrico — construyeron con éxito su primer CTR utilizando los materiales proporcionados, implementaron la cinemática del robot en MATLAB y llevaron a cabo un experimento de seguimiento de punta con un dispositivo de seguimiento óptico. Nuestros hallazgos sugieren que el kit propuesto facilita el aprendizaje y la experiencia práctica con los CTRs y, además, tiene el potencial de ayudar a los estudiantes de posgrado en etapas tempranas a comenzar rápidamente con la investigación sobre CTR. Al difundir estos recursos, esperamos ampliar la participación en la investigación sobre robots de tubo concéntrico a un grupo de investigadores más amplio y diverso.