多部件探针往复插入过程中的力相互作用、建模与软组织形变

产卵黄蜂采用往复运动进行软组织插入，这种仿生工程在降低插入力和最小化组织损伤方面具有潜在优势。然而，组织相互作用与保护机制尚未被完全理解。在本研究中，我们旨在研究一种设计用于模仿产卵器往复运动的多部件探针。我们开发了一个往复插入模型来研究探针与软组织之间的相互作用，并利用力传感器和激光光学技术进行了实验测试，以深入了解相互作用力和组织形变。结果表明，在往复运动的切割阶段，当探针整体速度为 1 mm/s 时，与直接插入相比，软基底的最大力和平均位移分别降低了约 19% 和 20%。本研究提出了一种结合力学建模和实验分析的新方法来探索往复插入方法的力学机制，从而更好地理解探针与软组织之间的相互作用。