有了膠囊機械人開發平台，你可以更容易搭建自己的微型機械人

來自范德比爾特的工程師希望加快膠囊機械人(capsule robots)的發展速度。為此他們設計了一套開元的模塊化平台，使得人人都能夠利用這個平台搭建自己的原型機械人。Pietro Valdastri 是主持這項生物力學(Biomechatronics )研究項目的工程師，他和他的小組在今年6月份推出了該平台，目前已經有不止一個的研究團隊正在使用該平台進行自己的工作。

用於醫療的膠囊機械人一般很小，大概在一枚藥品的大小，能夠被患者吞下去之後，能夠在患者特內被操縱完成一些任務。大多數的膠囊機械人一般使用無線電或磁感應技術完成操控，有些結合這兩種技術來控制機械人的運動。有些還攜帶有微型攝像頭，能夠完成對患者體內的觀察和診斷；有些帶有小的機械臂，能夠完成組織採樣的工作；還有些攜帶有專用的傳感器通過「感知」患者的組織進行診斷，還有些會帶有藥物注射器，到達患處才進行藥物注射。

Valdastri 設計了其中的一些模塊：一個帶有攝像頭能夠游泳的機械人能夠在人體的胃部活動，並採集腸道圖像。同時這個機械人還配備了一個外科小夾鉗能夠阻止腸胃的出血。

但是這種膠囊的原型系統從頭設計到成型需要花費大量的資金，也很耗時，其中需要的技術和專業的微型電子器件也很難採購，更不用說用於裝配和焊接，以及對系統燒寫和調試的全套設備了。

目前的話，如果你需要設計一款膠囊機械人，每次都需要重頭開始。而重複性的工作在被其他的研究組重現時，會浪費很多的時間。

不過好在大多數的膠囊機械人有很多共性的組件，比如微處理器，通信模塊，電池，加速度和陀螺儀傳感器，以及動力模塊。在積累了大量膠囊設計經驗之後，他們就推出了這個平台，使得膠囊機械人的設計裝配流程變得更快，模塊的更換也更加效率。

同時，他們採用方便裝配的柔性電路板。這種電路板能夠有效的摺疊以匹配合適體積的膠囊機械人，最小情況能夠適應14mm尺度。他們還編譯了各種庫函數，方便後來的開發人員方便的編寫自己需要的功能。當然，免費的在線系統也是不可或缺的，希望從事相關研究的人可以直接利用他們的設計圖進行改進，然後尋求第三方製造機構按圖紙製作出對應的機械人。

與其從頭開始設計，利用我們的模塊能夠讓你騰出更多的開發時間用於設計你專有的功能。我們的項目由沒搞過國家科學基金會的支持，所以我們能夠讓項目免費開源，這也是該基金會的主旨。同時我們還能夠獲取大量認同我們系統的用戶，另有大量的論文引用呢么么噠。

來自香港中文大學的李教授也打算和他的學生們使用該系統搭建一個能夠用於腸胃檢測和治療的膠囊機械人。愛丁堡的蘇格蘭皇家醫院和高麗的全南大學的研究人員也表示會利用該平台進行研究。

另外，他們還在設計一套更加精簡的系統，面向技術發燒友和非大學生。讓系統的受眾更加廣泛。

目前該系統的短板在於他只能設計原型系統。在系統上他們能夠驗證自己的設計是否行的通，而對於自己專有的設計模塊，以及臨床上的真實效果就需要他們將機械人完全搭建出來之後去實際檢測了。

統一化的模塊系統對於專有系統來說其實並非是最佳的設計模式，這會為系統帶來很多額外的無用附加，這就是優化的原因了。

雖然目前也有很多帶有攝像裝置和其他功能的非機械人的數字膠囊設備在臨床上進行研究。PillCam 就是一種帶有攝像機的內窺鏡，主要用於小腸和食道。Intellicap是數字藥丸，帶有PH傳感器，能夠根據胃部的PH值變化定點釋放藥物。不過這些機械人都是依靠消化系統被動推進完成移動的，如果機械人膠囊能夠進一步降低開發成本，醫護人員就能夠使用這種能夠進行主動運動的機械人救死扶傷了。

IEEE Spectrum