Robótica médica blanda: aplicaciones clínicas y biomédicas, desafíos y direcciones futuras

La robótica blanda bioinspirada permite interacciones clínicas más seguras con pacientes humanos, pero los robots convencionales, duros, que a menudo se construyen con materiales rígidos y sistemas de control complejos, comprometen la integridad del tejido, la libertad de movimiento, la conformabilidad y la biocompatibilidad general con humanos. Los materiales blandos y flexibles reducen intrínsecamente la complejidad mecánica, se adaptan a su entorno de uso y ofrecen un gran potencial práctico para el desarrollo de dispositivos médicos. Los artículos de revisión anteriores han cubierto generalmente los temas de materiales, procesos de fabricación, modelado y control de actuadores, y tendencias actuales. Aquí, nos centramos en desarrollos recientes en aplicaciones robóticas blandas para el campo médico, incluidos los avances en dispositivos cardíacos, robots quirúrgicos y dispositivos de rehabilitación y asistencia blandos. En aplicaciones médicas, los dispositivos robóticos blandos no solo aceleran la evolución de la cirugía mínimamente invasiva, sino que también mejoran la biocompatibilidad de los dispositivos de rehabilitación y asistencia. Aquí, evaluamos los requisitos de diseño, mecanismos, logros y desafíos en estas áreas clave. De particular interés, este artículo concluye con una discusión sobre los avances en la impresión 3D y la adaptación de redes neuronales para marcos de modelado y control que han facilitado el desarrollo de dispositivos médicos blandos más rápidos y menos costosos.