Deze Delta robot is de kleinste, snelste en meest precieze in zijn soort en moet binnenkort helpen met het uitvoeren van micro-operaties.
De bekwaamste chirurg met de meest vaste hand kan nóg zo zijn best doen, maar de milliDelta is vermoedelijk beter én sneller. Deze Delta robot, ontwikkeld door een team van het Harvard’s Wyss Institute, kan wel 75 bewegingen per seconde maken. Het gaat zo snel dat je slechts een vage vlek ziet als hij een taak uitvoert:
Origami
Delta robots bestaan al een tijdje en zijn vooral bekend van het inpakken van bijvoorbeeld chocolaatjes. Deze mechanische helpers werken sneller en preciezer dan ‘gewone’ robots doordat de motoren zich niet in de scharnieren van de armen bevinden, maar op een centrale plek in de robot. Hierdoor wegen de armen weinig en is er niet veel kracht nodig om ze te laten bewegen.
Maar het kan nog sneller én kleiner, zo bewijst milliDelta met zijn 15 bij 20 millimeter. De micro-fabricatietechniek die het team heeft gebruikt, is geïnspireerd op pop-up boeken en origami. De onderzoekers maakten de armen uit platte vellen composietmateriaal. Dit materiaal is erg flexibel, waardoor het makkelijk vouwt en kan werken als scharnier.
Piëzo-elektrisch
Daarnaast bevat de milliDelta piëzo-elektrische actuatoren om de armen te buigen in plaats van gebruikelijke elektrische motoren. Deze actuatoren zetten elektriciteit direct om in vouwing van het materiaal zelf. Dit is een stuk sneller dan een scharnier te laten bewegen dat bestaat uit verschillende delen.
De armen van de robot zijn opgebouwd uit lagen, waarvan de ene kant positief en de andere kant negatief is geladen. Door stroom te laten lopen door de armen, buigen en strekken ze zich steeds. Omdat de mechanische helper zo klein en licht is, kan hij dit ontzettend snel doen: vijftien tot twintig keer sneller dan andere Delta robots.
Tremor
De milliDelta kan in principe dezelfde taken – zoals het inpakken van voeding – uitvoeren als een gewone Delta robot, maar dan op kleinere schaal. Echter is dat niet wat het team in gedachten heeft. Hij kan namelijk ook in actie komen tijdens heel precieze medische operaties, zoals een oogoperatie.
De robot zou op een chirurgisch instrument kunnen worden bevestigd, zodat de chirurg minder last heeft van een trillende hand. Dit werkt hetzelfde als de zelf-stabiliserende lepels voor mensen die lijden aan de ziekte van Parkinson om hun tremor te compenseren, maar dan in het klein.
De combinatie van de ‘origamitechniek’ met de piëzo-elektrische actuatoren klinkt veelbelovend. Gaan we dit snel terugzien in de medische wereld?
Lees ook:
Bronnen: Science Robotics, Wyss Institute, The Verge
Beeld: Wyss Institute at Harvard University
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!