Machine-Learning-Enhanced Soft Robotic System Inspired by Rectal Functions for Investigating Fecal incontinence

由于多种病理机制引起的失禁问题已引起全球广泛关注。尽管其意义重大，但由于社会耻辱和禁忌，模拟排便系统以研究失禁机制的复制仍然受到限制。受直肠功能启发，我们开发了一个软性机器人系统，包括电源、压力传感、数据采集系统、冲洗机制、舞台和直肠模块。创新的软性直肠模块包括受括约肌启发的执行器、软性和硬性覆盖物以及软性直肠模具。直肠模具采用模具复制制造方法，由与人类直肠组织密切模仿的材料制成。模具的软性和硬性组件均通过3D打印技术实现。双层袋结构的括约肌启发的执行器是基于多层感知器方法建模和优化的，旨在获得高收缩比（100%）、高产生压力（9.8 kPa）和小恢复时间（3 s）。组装后，这个排便机器人能够顺利排出液体粪便，进行控制固体粪便切割，并排出极硬的长粪便，从而密切模拟人类直肠和肛管的功能。这个排便机器人有潜力帮助人们理解复杂的排便系统，并促进与排便相关的福祉设备的发展。

开发一种软体机器人来模拟人体排便系统，以便更好地理解排便机制和研发相关健康设备。

研发了一种软体机器人，包括电源、压力传感器、数据采集系统、冲洗机制、舞台和直肠模块。直肠模块包括双层袋结构的括约肌类肌肉致动器、软硬覆盖物和软直肠模具，可以平稳地排出液态粪便、控制固态粪便的切割和排出极硬的长粪便。

使用了模具复制制造方法和3D打印技术制造直肠模具和括约肌类肌肉致动器，模拟了人体排便系统，可以更好地理解排便机制和研发相关健康设备。

近期还没有类似的研究。