이 연구에서는 변실금 메커니즘을 조사하기 위해 직장 기능을 모방한 연성 로봇 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 전원 공급, 압력 감지, 데이터 수집 시스템, 세척 메커니즘, 스테이지, 그리고 직장 모듈로 구성된다. 혁신적인 연성 직장 모듈에는 항문 괄약근 근육을 모방한 액추에이터, 연성 및 경성 커버, 그리고 연성 직장 몰드가 포함된다. 인간 직장 조직과 유사한 재료로 제작된 직장 몰드는 몰드 복제 제작 방법을 통해 제작되었다. 3D 프린팅 기술을 활용하여 몰드의 연성 및 경성 구성 요소를 실현하였다. 다층 퍼셉트론 방법을 기반으로 모델링 및 최적화된 이중층 주머니 구조의 괄약근 근육 모방 액추에이터는 높은 수축률(100%), 높은 발생 압력(9.8 kPa), 그리고 짧은 복구 시간(3초)을 달성할 수 있다. 조립 후, 이 배변 로봇은 액체 변을 부드럽게 배출하고, 고형 변을 제어된 방식으로 절단하며, 극도로 단단한 긴 변을 배출할 수 있어 인간 직장과 항문관의 기능을 잘 모방할 수 있다. 이 배변 로봇은 배변 시스템에 대한 이해를 돕고 배변 관련 웰빙 기기 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
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