无线磁性机器人用于精确分层控制组织变形

摘要 机械治疗作为一种有前景的组织损伤治疗方法应运而生。然而，现有的机械治疗机器人往往是基于直觉设计的，缺乏远程和无线控制，并且运动模式有限。在此，通过拓扑优化和混合制造，创造了可实现多种编程变形模式的无线磁性活性软机器人，能够在远程磁性激励下对组织施加机械力，以精确和可预测的方式。这些软机器人能够快速且无线地在磁性激励下变形，并能够对周围组织施加压缩、拉伸、剪切和多模态的力量。设计框架考虑了分层组织与机器人之间的相互作用，因此可以为不同类型、具有不同机械特性的组织设计定制的软机器人。研究表明，这些具有不同可编程运动的定制机器人能够精确引发猪肌肉、肝脏和心脏组织的变形且耐用性极佳。这些软机器人、其基础设计原则和制造方法为开发下一代机械治疗提供了新的途径。