<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">maplants</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Machines and Plants: Design and Exploiting</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2412-592X</issn><publisher><publisher-name>МОО "Стратегия объединения"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">maplants-2</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МАШИНОВЕДЕНИЕ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MACHINE SCIENCE</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Медицинские роботы с перистальтическим принципом движения</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title></trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гаврюшин</surname><given-names>С. С.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">noemail@neicon.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Даниленко</surname><given-names>К. Б.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">dcb@bmstu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>МГТУ им. Н.Э. Баумана</institution><country>Russian Federation</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2015</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>17</day><month>06</month><year>2016</year></pub-date><volume>0</volume><issue>1</issue><fpage>1</fpage><lpage>11</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Гаврюшин С.С., Даниленко К.Б., 2016</copyright-statement><copyright-year>2016</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Гаврюшин С.С., Даниленко К.Б.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Гаврюшин С.С., Даниленко К.Б.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.maplants-journal.ru/jour/article/view/2">https://www.maplants-journal.ru/jour/article/view/2</self-uri><abstract><p>Среди многочисленных микророботов, применяемых в медицине, можно выделить обширный класс роботов, использующий перистальтический принцип движения. Идея этого принципа позаимствована у самой природы и проверена тысячелетиями эволюции. Множество животных, в частности разнообразные черви, используют его для передвижения как в почве, так и по поверхности. Кроме того, некоторые трубчатые органы животных, в том числе человека, такие как гортань, пищевод, кишечник, мочеточники и др., также работают по перистальтическому принципу: чередуя сужение и расширение, они способствуют продвижению внутри себя биологического материала. Таким образом, применение столь естественного для живых организмов принципа обеспечивает высокую эффективность медицинских микророботов с перистальтическим принципом движения.Было изучено большое количество подобных роботов. Многие из них могут применяться (и применяются) вне медицины, например, для ремонта трубопроводов и диагностики их повреждений, для спасения людей после землетрясений, для рытья туннелей и скважин, и т. п. Рассматриваются именно те изделия, которые либо уже применяются на живых организмах в тестовом режиме, либо могут быть использованы в медицине после доработки. Изучаются различные конструктивные реализации перистальтического принципа с использованием электро- и серводвигателей, магнитов, металлов с памятью формы и т. д. Наибольшего успеха в данных областях достигли ученые Японии, Китая, Италии, США. Имеются и перспективные отечественные разработки.Рассматриваются наиболее оригинальные и интересные с конструкционной точки зрения микророботы, некоторые из которых могут применяться в клинических условиях. Их использование не ограничивается хирургией (точнее - малоинвазивной хирургией), а включает фармакологическое лечение и разнообразные методы диагностики.Приводятся общие требования к медицинским роботам и ограничения на их применение, перечисляются способы их возможного использования. Особое внимание обращается на обеспечение безопасности пациента во время хирургических операций и лечения с использованием микророботов. Помимо аллергии на некоторые химические вещества, пациентам может угрожать ожоги и поражение током в случае электрического управления, невозможность извлечения робота в случае сбоя и другие опасности. Рассматриваются способы избежания подобных инцидентов.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>лечение</kwd><kwd>хирургия</kwd><kwd>микроробот</kwd><kwd>перистальтический принцип</kwd><kwd>трубчатые органы</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Даниленко К.Б., Гаврюшин С.С. Использование перистальтического принципа движения в робототехнических системах // Нелинейная динамика механических и биологических систем: межвуз. науч. сб. Вып . 2. Саратов : Саратовский ГТУ , 2004. С . 132-144</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Даниленко К.Б., Гаврюшин С.С. Использование перистальтического принципа движения в робототехнических системах // Нелинейная динамика механических и биологических систем: межвуз. науч. сб. Вып . 2. Саратов : Саратовский ГТУ , 2004. С . 132-144</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mangan E.V., Kingsley D.A., Quinn R.D., Chiel H.J. Development of a Peristaltic Endoscope // Proc. of IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA '02). Vol. 1. IEEE Publ., 2002. P. 347-352. DOI: 10.1109/ROBOT.2002.1013385</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mangan E.V., Kingsley D.A., Quinn R.D., Chiel H.J. Development of a Peristaltic Endoscope // Proc. of IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA '02). Vol. 1. IEEE Publ., 2002. P. 347-352. DOI: 10.1109/ROBOT.2002.1013385</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Saga N., Nakamura T. Elucidation of Propulsive Force of Microrobot Using Magnetic Fluid // Journal of Applied Physics. 2002. Vol. 91, no. 10. P. 7003-7005. DOI: 10.1063/1.1452197</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Saga N., Nakamura T. Elucidation of Propulsive Force of Microrobot Using Magnetic Fluid // Journal of Applied Physics. 2002. Vol. 91, no. 10. P. 7003-7005. DOI: 10.1063/1.1452197</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dario P., Ciarletta P., Menciassi A., Kim B. Modeling and Experimental Validation of the Locomotion of Endoscopic Robots in the Colon // Proc. of the 8th International Symposium on Experimental Robotics - ISER. Springer Berlin Heidelberg, 2003. P. 445-453. DOI: 10.1007/3-540-36268-1_40</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dario P., Ciarletta P., Menciassi A., Kim B. Modeling and Experimental Validation of the Locomotion of Endoscopic Robots in the Colon // Proc. of the 8th International Symposium on Experimental Robotics - ISER. Springer Berlin Heidelberg, 2003. P. 445-453. DOI: 10.1007/3-540-36268-1_40</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Sangok Seok, Onal C.D., Kyu-Jin Cho, Wood R.J., Rus D., Sangbae Kim. Meshworm: A Peristaltic Soft Robot With Antagonistic Nickel Titanium Coil Actuators // IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 2013. Vol. 18, no. 5. P. 1485-1497. DOI: 10.1109/TMECH.2012.2204070</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sangok Seok, Onal C.D., Kyu-Jin Cho, Wood R.J., Rus D., Sangbae Kim. Meshworm: A Peristaltic Soft Robot With Antagonistic Nickel Titanium Coil Actuators // IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 2013. Vol. 18, no. 5. P. 1485-1497. DOI: 10.1109/TMECH.2012.2204070</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Boxerbaum A.S., Shaw K.M., Chiel H.J., Quinn R.D. Continuous wave peristaltic motion in a robot // International Journal of Robotic Research. 2012. Vol. 31, no. 3. P. 302-318. DOI: 10.1177/0278364911432486</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Boxerbaum A.S., Shaw K.M., Chiel H.J., Quinn R.D. Continuous wave peristaltic motion in a robot // International Journal of Robotic Research. 2012. Vol. 31, no. 3. P. 302-318. DOI: 10.1177/0278364911432486</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Nakazato Y., Sonobe Y., Toyama S. Development of an In-pipe Micro Mobile Robot Using Peristalsis Motion // Journal of Mechanical Science and Technology. 2010. Vol. 24, iss. 1. P. 51-54. DOI: 10.1007/s12206-009-1174-x</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nakazato Y., Sonobe Y., Toyama S. Development of an In-pipe Micro Mobile Robot Using Peristalsis Motion // Journal of Mechanical Science and Technology. 2010. Vol. 24, iss. 1. P. 51-54. DOI: 10.1007/s12206-009-1174-x</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Cotta F., Icardi F., Zurlo G.T., Molfino R.M. Peristaltic Locomotion: Application to a Worm-Like Robot // Climbing and Walking Robots. Proceedings of the 8th International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines (CLAWAR 2005) / ed. by M.O. Tokhi, G.S. Virk, M.A. Hossain. Springer Berlin Heidelberg, 2006. P. 501-508. DOI: 10.1007/3-540-26415-9_60</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cotta F., Icardi F., Zurlo G.T., Molfino R.M. Peristaltic Locomotion: Application to a Worm-Like Robot // Climbing and Walking Robots. Proceedings of the 8th International Conference on Climbing and Walking Robots and the Support Technologies for Mobile Machines (CLAWAR 2005) / ed. by M.O. Tokhi, G.S. Virk, M.A. Hossain. Springer Berlin Heidelberg, 2006. P. 501-508. DOI: 10.1007/3-540-26415-9_60</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
