有了胶囊机器人开发平台，你可以更容易搭建自己的微型机器人

来自范德比尔特的工程师希望加快胶囊机器人(capsule robots)的发展速度。为此他们设计了一套开元的模块化平台，使得人人都能够利用这个平台搭建自己的原型机器人。Pietro Valdastri 是主持这项生物力学(Biomechatronics )研究项目的工程师，他和他的小组在今年6月份推出了该平台，目前已经有不止一个的研究团队正在使用该平台进行自己的工作。

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用于医疗的胶囊机器人一般很小，大概在一枚药品的大小，能够被患者吞下去之后，能够在患者特内被操纵完成一些任务。大多数的胶囊机器人一般使用无线电或磁感应技术完成操控，有些结合这两种技术来控制机器人的运动。有些还携带有微型摄像头，能够完成对患者体内的观察和诊断；有些带有小的机械臂，能够完成组织采样的工作；还有些携带有专用的传感器通过“感知”患者的组织进行诊断，还有些会带有药物注射器，到达患处才进行药物注射。

Valdastri 设计了其中的一些模块：一个带有摄像头能够游泳的机器人能够在人体的胃部活动，并采集肠道图像。同时这个机器人还配备了一个外科小夹钳能够阻止肠胃的出血。

但是这种胶囊的原型系统从头设计到成型需要花费大量的资金，也很耗时，其中需要的技术和专业的微型电子器件也很难采购，更不用说用于装配和焊接，以及对系统烧写和调试的全套设备了。

目前的话，如果你需要设计一款胶囊机器人，每次都需要重头开始。而重复性的工作在被其他的研究组重现时，会浪费很多的时间。

不过好在大多数的胶囊机器人有很多共性的组件，比如微处理器，通信模块，电池，加速度和陀螺仪传感器，以及动力模块。在积累了大量胶囊设计经验之后，他们就推出了这个平台，使得胶囊机器人的设计装配流程变得更快，模块的更换也更加效率。

同时，他们采用方便装配的柔性电路板。这种电路板能够有效的折叠以匹配合适体积的胶囊机器人，最小情况能够适应14mm尺度。他们还编译了各种库函数，方便后来的开发人员方便的编写自己需要的功能。当然，免费的在线系统也是不可或缺的，希望从事相关研究的人可以直接利用他们的设计图进行改进，然后寻求第三方制造机构按图纸制作出对应的机器人。

与其从头开始设计，利用我们的模块能够让你腾出更多的开发时间用于设计你专有的功能。我们的项目由没搞过国家科学基金会的支持，所以我们能够让项目免费开源，这也是该基金会的主旨。同时我们还能够获取大量认同我们系统的用户，另有大量的论文引用呢么么哒。

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来自香港中文大学的李教授也打算和他的学生们使用该系统搭建一个能够用于肠胃检测和治疗的胶囊机器人。爱丁堡的苏格兰皇家医院和高丽的全南大学的研究人员也表示会利用该平台进行研究。

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另外，他们还在设计一套更加精简的系统，面向技术发烧友和非大学生。让系统的受众更加广泛。

目前该系统的短板在于他只能设计原型系统。在系统上他们能够验证自己的设计是否行的通，而对于自己专有的设计模块，以及临床上的真实效果就需要他们将机器人完全搭建出来之后去实际检测了。

统一化的模块系统对于专有系统来说其实并非是最佳的设计模式，这会为系统带来很多额外的无用附加，这就是优化的原因了。

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虽然目前也有很多带有摄像装置和其他功能的非机器人的数字胶囊设备在临床上进行研究。PillCam 就是一种带有摄像机的内窥镜，主要用于小肠和食道。Intellicap是数字药丸，带有PH传感器，能够根据胃部的PH值变化定点释放药物。不过这些机器人都是依靠消化系统被动推进完成移动的，如果机器人胶囊能够进一步降低开发成本，医护人员就能够使用这种能够进行主动运动的机器人救死扶伤了。

本文译自 IEEE Spectrum，由 邻家乖蜀黍 编辑发布。