受清道夫鱼吸盘和触觉感知启发的生物组织非破坏性粘附策略：生物机器人与生物组织的协同作用

《Device》：Biorobotic non-destructive adhesion strategy for biological tissues inspired by scavenger fish suction cups and haptic perception

生物启发式粘附技术通过多尺度机制、光纤神经网络触觉反馈和旋转策略，实现手术与康复中生物组织的非破坏性粘附，并完成机器人应用验证。

　　

整体视角

机器人与生物组织的黏附在手术和康复领域至关重要。然而，传统方法往往更注重强度而非安全性，这可能导致组织因机械压迫而受损，同时缺乏触觉反馈和过长的黏附时间。受清道夫鱼的启发，我们提出了一种生物机器人策略，通过集成多尺度机制实现安全且温和的密封效果，利用光纤神经网络提供触觉反馈，并采用旋转方法防止局部过度黏附。这种综合方法能够实现稳健且无损的组织黏附，为下一代用于手术和康复的组织接口黏附机器人奠定了坚实的基础。

亮点

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受清道夫鱼启发的黏附机制，实现安全且温和的组织黏附

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光纤神经网络，在黏附过程中提供触觉感知

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基于触觉感知的旋转策略，防止局部过度黏附

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综合策略为下一代非侵入性组织设备铺平了道路

总结

对于手术和康复中的机器人系统而言，无损的生物组织黏附至关重要。然而，在实现牢固组织黏附的同时避免损伤仍然是一个挑战。在这里，我们提出了一种受生物启发的黏附策略，通过模仿清道夫鱼高度进化的吸盘器官、黏附机制和触觉感知能力来实现无损黏附。值得注意的是，该策略结合了动态负压、柔顺的机械适应性和微乳头结构，开发出了具有自适应软唇盘、乳头状微结构和光纤神经网络触觉感知系统的仿生吸盘，这些都是实现牢固且温和组织黏附的关键因素。此外，还提出并开发了一种带有旋转机制的阵列式黏附装置，以防止长时间单杯黏附造成的损伤。最后，展示了一个机器人组织黏附任务。这项工作为推进无损组织黏附技术和设计下一代与生命相关的黏附机器人设备提供了有前景的策略。

图形摘要