طراحی و تحلیل یک ابزار لاپاراسکوپی نوین برای اندازه گیری مشخصات بیومکانیکی ارگان های حجیم داخل شکمی در حالت زنده

در جراحی لاپاراسکوپی، امکان لمس مستقیم بافت­ های ناحیه جراحی برای جراح وجود ندارد و در نتیجه جراح نمی­ تواند با استفاده از حس لامسه، رفتار مکانیکی بافت را ارزیابی کند و وضعیت سلامت یا بیماری آنرا تمیز دهد. علاوه بر این مشخصات بیومکانیکی بافت های نرم داخل شکمی در حالت زنده از جمله داده های اصلی مورد نیاز برای نرم افزارهای شبیه ساز جراحی هستند. این پژوهش به منظور طراحی و تحلیل ابزار رباتیکی جدیدی انجام شده است که بتواند با گرفتن و فشردن بافت های نرم و حجیم درون شکمی داده های نیرو- جابه­جایی آنها را استخراج کند. ابزار طراحی شده همانند دستی رباتیک با دو انگشت است که با استفاده از یک مکانیزم متواز ی ­الاضلاعی باز و بسته می ­شود. به منظور جلوگیری از حرکت افقی انگشتان و عدم لغزش ابزار روی بافت در ناحیه تماس، از یک مکانیزم ترکیبی با دو لغزنده مرتبط و یک بادامک جبران ­ساز استفاده شده است. نتایج تحلیل سینماتیک نشان ­دهندة کارایی مکانیزم طراحی شده برای حرکت خالص قائم انگشتان به صورت موازی با یکدیگر است. همچنین نتایج تحلیل دینامیک پس از بهینه ­سازی ابعاد مکانیزم حاکی از نیروی عملگر حداکثر 65 نیوتن برای اعمال نیروی فشاری 10 نیوتنی به بافت است که در زوایای میانی بسته شدن ابزار رخ می­ دهد.