第十七章单元测试
- 以下说法正确吗。
Q1：柔性机器人研究中会不可避免地涉及到变刚度问题，而目前变刚度材料和结构的研究各有利弊，能否预测变刚度研究的未来发展趋势？现有的变刚度理论中，最有潜力的变刚度理论是哪种？
A1：机器人设计中，会涉及到机器人某些部位刚度的不断改变。实际上，现有的变刚度技术有很多，例如可以采用增加材料黏合剂等实现刚度变化，也可以选用特殊材料如液态金属，通过改变温度条件进一步改变其刚度，而我正在探索的领域中涉及一种特殊的铁磁软材料，通过施加外部磁场，可以使材料硬度发生数量级改变，它的优势在于可无线操控系统的刚度变化，不受温度等条件限制。总之，未来变刚度技术的发展存在多种可能性。我的建议是：1.明确设计目标和需求；2.选择最适合的技术集成到系统中，开发新技术也许是极具挑战的，也可以从现有的技术中选择集成；3.考虑自己是进一步开发新技术还是直接利用现有的技术。（ ） - 以下说法正确吗。
Q2：生物胶水在医疗应用环境下如何平衡其降解和黏附能力？
A2：如何平衡水凝胶黏附性和降解能力取决于具体的应用场景。如果要确保某些器官能维持几年运作，设计时就需要降低水凝胶降解能力，保证它在有效期间内不被降解；但如果生物水凝胶仅需工作一个星期，一个星期后人体组织需要生长，生物水凝胶需要消失，那么就需提高水凝胶的降解能力，使之短时间内可降解。因此，在系统设计时，应根据应用需求，结合相关机理，设计需要的目标系统。（ ） - 以下说法正确吗。
Q3：如果水凝胶作为人机接口用于监测皮肤的表面电荷信号，应如何解决可能导致的皮肤过敏和辐射问题？
A3：这取决于真正的应用需求。如果考虑到器件的辐射，透气性等因素，可以在生物胶水的基础上加入多孔结构设计，以满足透气性要求。（ ） - 以下说法正确吗。
Q4：在3D打印技术中，如何平衡软材料的选择和加工成型时间与成本方面的相关问题。
A4：研究过程中，首先要明确目标设计存在的挑战和真正需求，紧接着明确研究机制是什么，现有的挑战尚缺乏哪些基本机制？再是材料的选择，一般需要选择便于使用、成本低、可大批量生产的材料；特别地，如果试图开发医疗相关材料，只能选择FDA、CFDA认可的材料。而制造方面，以3D打印为例，打印材料的合理设计至关重要，需要设计该材料的流变特性，保证材料流变性能最佳，能够满足3D打印需要，以保证材料的挤压成型。（ ） - 以下说法正确吗。
Q5：使用生物胶水时，如果黏附位置存在偏差或黏错位置，能否把它拆下来或重新调整？
A5：答案是肯定的。由于生物胶水的黏附是基于机械黏合而非共价交联，它的黏附性是可逆的。通过良性触发可轻松将错黏的生物胶水剥离受创基体，并且可以重新放置生物胶水于目标位置，不会影响其黏附性和受创基体愈合。（ ） - 以下说法正确吗。
Q6： 影响抗脱水水凝胶的最重要的影响因素是什么？其水分可维持多长时间？
A6：影响抗脱水水凝胶最重要因素是渗透性，第二个因素是黏合力。而水分维持时间则取决于应用需求，可根据基本机理进行设计。（ ） - 以下说法正确吗。
Q7：柔性机器人实现自由控制所需的磁场强度是多少？需要哪些相关设备？
A7：为了实现机器人的自主导航，我们课题组采用的磁场强度范围是50mT~80mT。至于设备需求，现有的商业设备是可行的，例如已有公司出售磁场控制仪。我始终相信科技是相互融合的，目前尚未发现其内在壁垒，当然你也可以设计自己的机器人，实现技术突破。（ ） - 以下说法正确吗。
Q8：快速黏合贴片非常有趣且利于外科手术操作，它是否会影响伤口的正常愈合？基于此类生物胶水，能否实现其多功能集成，如传输生理信号至PC端？
A8：首先第一个问题的答案是肯定的，这种生物黏合贴片可以加速伤口的愈合。相比使用手术缝线造成伤口的再次损伤，快速黏合贴片无需任何药物辅助，仅靠机械黏附机理便可实现伤口的自动快速愈合。第二个问题，生物水凝胶能否耦合其他功能，实现生物水凝胶的多功能化集成，答案也是肯定的。例如，将药物传输功能集成到生物胶水中，然而，这个观点面临的挑战是——如何将药物精准的传输到目标区域。例如，将伤口缝合技术集成到生物胶水中，可避免传统缝线技术对伤口造成的更多损伤，甚至微创手术时可贴附生物胶水至伤口处实现伤口的无创缝合。最后一个问题是有关未来发展的，现有的植入式人机接口存在诸多缺陷，未来人机接口的发展甚至可以消灭现有冗杂的接口，利用贴片式生物胶水实现人机通讯，同时赋予该生物胶水接口电气功能、光电功能和化学功能等。需要注意的是，未来的柔性机器人只是一个单纯的辅助设备，协助医生救死扶伤、改善人体健康状况等。（ ）
A:对 B:错
答案:对
A:错 B:对
A:对 B:错
A:错 B:对
A:错 B:对
A:对 B:错
A:对 B:错
A:对 B:错
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