L’ingénierie robotique, inspirée de l’Origami, a créé cet outil chirurgical de pointe avec différents cas d’utilisation
Les chercheurs de Harvard se sont inspirés de l’art japonais de l’Origami pour développer cet outil chirurgical robotisé innovant. Le mois dernier, des chercheurs de l’université du Michigan ont utilisé la même technique pour mettre au point le premier microbot repliable de ce type – des robots qui peuvent prendre une forme, effectuer une certaine tâche, se reconfigurer pour prendre une forme différente et avoir une fonction entièrement différente.
Ce projet récent est le fruit d’une collaboration entre Robert Wood, membre de la faculté de l’Institut Wyss de l’Université de Harvard, et Hiroyuki Suzuki, ingénieur en robotique de Sony Corporation. Le travail sur le mini-RCM est en cours depuis 2018.
Le robot miniature assemblé a la taille d’une balle de tennis et ne pèse pas plus d’un centime d’euro. Il a cependant réussi à réaliser une simulation de tâches chirurgicales difficiles. La nouvelle conception constitue une amélioration considérable par rapport aux machines encombrantes actuellement utilisées dans les soins de santé, dont la fonctionnalité se limite à la manipulation d’outils relativement grands.
Hiroyuki Suzuki et Robert Wood ont développé ce mini robot pour les micro-tâches en utilisant la technique de fabrication des MEMS Pop-Up développée dans le laboratoire de ce dernier. Cette technique innovante consiste à déposer des matériaux en couches, puis à les découper au laser pour leur donner la forme tridimensionnelle souhaitée afin de les faire apparaître. Elle permet en outre aux chercheurs de produire à l’échelle des structures petites mais complexes qui, autrement, devraient être construites manuellement.
L’équipe a commencé par créer un parallélogramme comme structure principale du mini robot, puis a ajouté trois actionneurs linéaires fabriqués (mini-LA : linear actuators)) pour servir de commandes de mouvement à la machine – un pour l’extension, l’autre pour la rotation et le changement de hauteur. Ces mini-LAs sont assez révolutionnaires, fabriqués à partir d’un matériau céramique piézoélectrique qui change de forme lorsqu’un champ électrique est appliqué.
Les tests effectués sur le mini-RCM ont prouvé son efficacité. Dans le premier, il a réalisé une chirurgie simulée par téléopération – imitant le mouvement d’une main humaine déplaçant un outil ressemblant à un stylo, mais avec une précision supérieure de 68% à celle de l’opération manuelle. La suivante était une procédure chirurgicale appelée canulation des veines de la rétine – qui impliquait l’injection de produits thérapeutiques dans les veines à l’arrière du globe oculaire. Même dans ce cas, le robot a effectué une opération propre et précise sans causer de dommages indésirables.
La facilité d’installation et la maniabilité donnent à ce mini robot un avantage supplémentaire. Avec l’apparition de ce type de robots chirurgicaux dans les salles d’opération des hôpitaux, ils peuvent permettre aux chirurgiens d’effectuer des procédures avec plus de précision, de flexibilité et de contrôle. L’équipe a l’intention d’améliorer la conception du robot pour le rendre plus robuste et plus précis.
https://wyss.harvard.edu/technology/pop-up-mems-origami-inspired-micromanufacturing/
