מחלקה: הנדסת מכונות
סטודנטיות: איילת קרפ ואושרה אלקובי
מנחים: ד"ר דוד זרוק ומר ניר דגני
בעידן המודרני בו הטכנולוגיה מתפתחת בקצב מהיר, תופסים רובוטים מקום חשוב וגדול בתחומים רבים בחיינו, וביניהם גם בתחום הרפואה. לביצועי רובוטים יתרונות רבים, כשהבולטים מביניהם הם יכולות דיוק ושליטה גבוהות, עבודה לאורך שעות מרובות, יכולות ביצוע משופרות ויכולת לייצר רובוטים במגוון גדלים אשר באפשרותם להגיע למקומות שאינם נגישים ליד האדם.
הדמיה של רובוט גלי במעיים
במסגרת פרויקט הגמר ההנדסי שלהן, חקרו הסטודנטיות איילת קרפ ואושרה אלקובי מהמחלקה להנדסת מכונות, את שילוב פעולת הרובוט במעיים של הגוף האנושי. זאת במטרה להביא פתרונות לבעיות הנוצרות בעת ביצוע פרוצדורות רפואיות מורכבות באיבר זה. לדבריהן, הצורך במתקן פנים גופי, שיכול להיכנס למעיים בדרך אופטימלית מבחינת קלות ביצוע, אמינות גבוהה, אי-פגיעה במטופל ואפקטיביות רבה, הנו הכרחי בעולם הרפואה המודרני.
במהלך עבודתן במעבדה לרובוטיקה במחלקה, בניהולו של ד"ר דוד זרוק ובהנחייתו של ניר דגני, הציבו הסטודנטיות יעדים שונים:
» פיתוח רובוט בעל תנועת ראשן בממדים קטנים כשל קפסולה אנדוסקופית
» בניית מערכות ניסוי המדמות משטחים גמישים כמו המעיים האנושיים
» בדיקת היתכנות תנועה של הרובוט ברקמה חיה
הרובוט תוכנן כך שינוע בעזרת מנוע יחיד, המניע סליל אשר מתפקד כשלד המערכת. סיבוב הסליל יוצר תנועה עולה ויורדת של חוליות רבות המחוברות ביניהן, וכך נוצר גל בצורת סינוס. בשל כוח החיכוך עם סביבת הרובוט מתקיימת תנועה אשר מושפעת מהכוחות השונים – כוחות חיצוניים על הרובוט וכוחות פנימיים של המנוע ומבנה הרובוט עצמו. לתנועת הסינוס יתרון רב בשל היכולת לנוע במשטחים מורכבים ולא חלקים, ובניסויים שנעשו בעבר נצפה הרובוט נע על גבי דשא וסיליקון, ואף מתקדם בסביבה נוזלית וצמיגית.
בהמשך עבודתן שלחו הסטודנטיות את המודלים שתכננו להדפסה במדפסת תלת ממד באוניברסיטה, ובנו שני דגמי רובוט, כאשר רוחב הרובוט הסופי המתוכנן הנו 13 מ"מ בלבד (!)
כחלק מהיעוד העיקרי של הרובוט, התנועה במעיים, בנה צוות הפרויקט מערכות ניסוי אשר מדמות משטחים גמישים בעזרתן ניתן לאמוד את המאפיינים של התנועה על רקמות ביולוגיות. מערכת הניסוי שנבנתה התבססה על עיקרון של קפיצים, כך שמשטח הניסוי מורכב מקפיצים אשר מתכווצים בהתאם לכוח שהרובוט מפעיל עליהם.
בעזרת טכנולוגיה מתקדמת מצפות הסטודנטיות למצוא פתרון אופטימלי של תכן רובוט בעתיד הלא רחוק. עד כה נרשמו בקרב צוות המחקר תוצאות מרשימות, על אף האתגרים בתחום מחקר זה, והסטודנטיות מאמינות שכל ממצא שמתקבל מקדם את החברה האנושית אל עבר עתיד טוב יותר בחיי היומיום בכלל, ובתחום הרפואה בפרט.
איילת קרפ ואושרה אלקובי
