طراحی و تحلیل یک ابزار لاپاراسکوپی نوین برای اندازه‌گیری مشخصات بیومکانیکی ارگان‌های حجیم داخل شکمی در حالت زنده

در جراحی لاپاراسکوپی، امکان لمس مستقیم بافت‌‌های ناحیه جراحی برای جراح وجود ندارد و در نتیجه جراح نمی‌‌تواند با استفاده از حس لامسه، رفتار مکانیکی بافت را ارزیابی کند و وضعیت سلامت یا بیماری آنرا تمیز دهد. علاوه بر این مشخصات بیومکانیکی بافت‌های نرم داخل شکمی در حالت زنده از جمله داده‌های اصلی مورد نیاز برای نرم‌افزارهای شبیه‌ساز جراحی هستند. این پژوهش به منظور طراحی و تحلیل ابزار رباتیکی جدیدی انجام شده است که بتواند با گرفتن و فشردن بافت‌های نرم و حجیم درون شکمی داده‌های نیرو- جابه‌جایی آنها را استخراج کند. ابزار طراحی شده همانند دستی رباتیک با دو انگشت است که با استفاده از یک مکانیزم متواز‌‌‌ی ‌الاضلاعی باز و بسته می‌‌شود. 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 جبران‌‌ساز استفاده شده است. نتایج تحلیل سینماتیک نشان‌‌دهندة کارایی مکانیزم طراحی شده برای حرکت خالص قائم انگشتان به صورت موازی با یکدیگر است. همچنین نتایج تحلیل دینامیک پس از بهینه‌‌سازی 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 می‌‌دهد.