发布日期:2022-08-18
8月17日,天津大学医疗机器人与智能系统研究院2022年第七期研究生阅读报告分享会在研究院306会议室举行。研究院副院长左亮,共性技术平台负责人邢元以及研究院2021级全体博士生和硕士生现场参加会议,研究院2022级全体博士生和硕士生通过腾讯会议的方式参加会议。
本次分享会共有1名博士生和2名硕士生进行阅读报告分享。会议首先由2021级博士生高原进行题为《Designing, Prototyping, and Testing a Flexible Suturing Robot for Transanal Endoscopic Microsurgery》的报告:
在直肠等狭窄的空间内执行缝合、打结等手术动作,对外科医生来说是一项艰巨的任务,文章设计了一种经直肠开展微创手术,并简化缝合、打结操作的柔性机器人缝合系统。缝合机器人的主体部分是一套直径6毫米的柔性缝合手术器械,由缝合夹钳和柔性关节组成。缝合动作由曲柄滑块结构带动夹钳开合完成,缝合针的锁紧由钢丝绳带动弹簧顶销实现,两个柔性关节可以实现互相垂直的90°的俯仰和偏转运动。给出了机器人的运动学及其微分雅可比矩阵和逆运动学。为了评估机器人在密闭空间内的工作性能,模拟了经肛门内窥镜显微手术的缝合和打结实验,实验结果表明所设计的柔性缝合机器人可以很好的完成打结任务和部分伤口类型的缝合任务。
随后,2021级硕士生张鑫鹏进行了题为《骨组织超声辅助切削切屑形成与裂纹扩展机理》的报告:
骨组织高效、低负荷、低损伤切削去除对外科手术具有重要意义。基于正交切削过程研究了皮质骨普通切削与超声辅助切削切屑形成、裂纹扩展和切削力的差异,并基于扩展有限元法建立了考虑微观结构的皮质骨切削模型,分析了骨组织超声辅助切削裂纹萌生与扩展规律。结果表明:骨组织普通切削过程不同切削方向裂纹扩展规律不同,产生大块断裂切屑且表面损伤严重,而超声辅助切削过程裂纹主要沿主剪切方向扩展,且产生小尺寸三角形切屑并迅速脱离刀具前刀面;骨组织超声辅助切削相比普通切削主切削力显著降低近 70%,原因是高频冲击切削过程产生的高应变率致使裂纹穿透骨单元扩展而非在骨单元外周的骨粘合线偏转,从而使裂纹主要沿主剪切面扩展而去除切屑,产生与普通切削不同的切屑形态、更小的切削力和更低的损伤。
2021级硕士生杨爽进行了题为《Electrode Array-Free Tactile Sensor for Addressable Force Sensing Assisted by a Neural Network》的报告:
本次文献阅读分享了一篇关于阵列式电容触觉传感器的文章。研究团队采用高分子材料PDMS作为电介质材料,PDMS与液态合金EGain混合物作为电极材料,设计制作自由阵列触觉传感器。文献中详细描述了传感器的原理及制作方法。此外,研究团队搭建实验测试平台,对传感器进行原理验证和性能验证。由于力刺激引起传感器材料厚度变化的不规则性,不可预测性及电容变化与力值关系的非线性,研究团队采用BP神经网络实现电容变化与力值及位置坐标进行转化。实验结果误差略大,有待优化。
研究院与会老师分别对三位同学的汇报进行了点评,提出了宝贵的意见,并就报告内容、PPT制作、科研生活等方面与同学们进行了指导和交流。与会同学也纷纷参与互动、讨论。会后,经过全体师生的无记名投票,评选张欣鹏同学为本次分享会的“优秀报告”获奖者。此次会议,为同学们提供了宝贵的交流机会,锻炼了同学们的文献整理能力和汇报交流能力。