در اين اختراع دو ربات با ساختار مشابه هم معرفي مي‌گردد كه هر دو با توليد يك نقطه دوران دور در فضا مناسب جراحي‌هاي كم تهاجمي ازجمله آب مرواريد، ويتركتومي و رتين هستند. هر ربات در اين اختراع قابليت‌هاي يك سامانه بازخورد نيرويي يا اصطلاحاً هپتيك را دارا مي‌باشد. لذا ربات معرفي‌شده از اينرسي و اصطكاك بسيار پايين در حركات خود برخوردار است و همچنين عملگرهاي مورداستفاده و نحوه انتقال نيرو به كمك مكانيزم حركت كابلي قابليت اعمال و همچنين بازخورد نيروي دست جراح و يا كمك جراح را دارد. همچنين بر روي ابزار جراحي مدنظر در جهت نفوذ ابزار به داخل چشم از حس‌گر نيروي مناسب استفاده‌شده است كه قابليت تفكيك‌پذيري نيروي اعمالي در جراحي را بالا مي‌برد. سناريوهاي مختلف آموزش جراحي ويتركتومي چشم و همچنين جراحي از راه دور قابليت پياده‌سازي به كمك اين سامانه را دارد؛ هرچند استفاده از اين سامانه محدود به جراحي چشم نمي‌گردد.

ورود ربات ها به زمينه جراحي موجب ايجاد تغيير و تحولات اساسي در انجام عمل¬هاي جراحي شده است. يكي از بخش¬هاي بسيار مهم جراحي كه ربات¬ها مي¬توانند در آن نقش سازنده¬اي ايفا نمايند جراحي هاي كم تهاجمي مي¬باشد. در يك جراحي كم تهاجمي، به عنوان مثال جراحي كم تهاجمي داخل چشم، ابزار جراحي از يك شيار كوچك وارد چشم شده و جراح با حركت دسته ابزار موقعيت نوك ابزار جراحي را در بخش مورد نظر جراحي داخل چشم كنترل مي¬نمايد. در اين اختراع يك ربات با ساختار كاملا موازي براي انجام جراحي¬هاي كم¬تهاجمي معرفي مي¬شود كه از عملگرهاي خطي براي حركت ابزار جراحي استفاده مي¬نمايد و داراي نقطه دوران دور مي¬باشد. ساختار موازي اين ربات دقت و سرعت انجام عمل جراحي را بالا برده و از طرفي سختي بالاي ربات را به همراه دارد كه از ويژگي¬هاي مورد نياز ربات هاي جراح مي¬باشد. مكانيزم حاضر از يك ساختار متوازي الاضلاع دوگانه ساخته شده است كه حول يك بازوي دوراني مفصل مي¬شود و محور بازو در صفحه حركت مكانيزم قرار دارد. حركت مكانيزم و بازوي دوراني با استفاده از دو عملگر خطي در يك ساختار موازي ايجاد مي¬شود و حركت عملگرهاي خطي توسط دو بازو به مكانيزم متوازي الاضلاعي منتقل مي¬شود. يكي از كاربردهاي اختراع حاضر انجام عمل-هاي جراحي كم تهاجمي رباتيكي مي¬باشد كه البته كاربرد آن محدود به اين نوع جراحي نبوده و مي¬تواند در انواع مختلف جراحي نيز مورد استفاده قرار بگيرد. هم چنين از آن مي¬توان به عنوان واسطه هپتيكي نيز استفاده نمود. به طور كل اين ابزار يك ربات با فضاي كاري سه بعدي مي¬باشد كه براي انجام هر عملياتي در فضاي سه بعدي، ماشينكاري، تست غير مخرب، مهندسي معكوس و ... نيز مورد استفاده قرار بگيرد.

در اين اختراع يك سامانه رباتيكي براي انجام جراحي از راه دور ارائه گرديده است. اين سامانه رباتيكي از دو بخش راهبر و پيرو تشكيل شده است. براي انجام عمل جراحي از راه دور جراح كنترل ربات راهبر را بر عهده داشته و با توجه به تصوير مشاهده شده بر روي مانيتور به جراحي بر روي بيمار مي پردازد. حركت جراح توسط سنسورهاي نصب شده بر روي ربات راهبر ضبط مي شود و پس از حذف حركات ناخواسته دست جراح و لرزش گيري توسط رايانه، حركت نهايي بدون لرزش در نهايت توسط ربات پيرو انجام مي شود. براي درك بهتر جراح از انجام عمل جراحي در يك ساختار كنترلي حلقه بسته از فيدبك نيرويي استفاده مي شود. در اين حالت اطلاعات نيرويي اندازه گيري شده در ربات پيرو به ربات راهبر فرستاده مي شود. با توجه به فيدبك نيرويي انجام شده ربات راهبر نيروي لازم را به دست جراح وارد نمايد تا عمل جراحي با حس فيزيكي بيشتري نسبت به محل جراحي انجام شود. دراين اختراع يك ربات كروي با ساختار موازي براي انجام عمل جراحي از راه دور ارائه شده است. اين ربات از چهار عضو كه هركدام بخشي از كمان يك كره متحدالمركز مي باشند تشكيل شده است. اتصال اعضا به يكدگر توسط مفاصل لولايي مي باشد به گونه اي كه امتداد تمامي محورهاي دوران از يك نقطه ثابت عبور مي نمايد. عبور تمامي مراكز از يك نقطه ثابت باعث مي شود كه مكانيزم حول اين نقطه حركت دوراني محض انجام دهد. اين نقطه كه مركز دوران محض ربات مي باشد در تمامي حركات ربات ثابت باقي مي ماند. يكي از استفاده هاي اين ربات در جراحي كم تهاجمي چشم مي باشد كه در اين جراحي ابزاري از يك شيار كوچك به درون چشم وارد مي شود. با توجه به حساسيت بالاي چشم براي اينكه كمترين آسيب به چشم وارد شود مهم است كه نقطه ورود ابزار به درون چشم ثابت بماند و ربات ارائه شده اين امكان را فراهم مي آورد. براي تنظيم نقطه دوران از سه شعاع نوري كه بر امتداد آن ها در راستاي مفاصل مي باشد استفاده شده كه جراح مي تواند با مشاهده تصوير بر روي مانيتور تنظيمات لازم را انجام دهد. براي تنظيم نقطه دوران ثابت بر روي محل ورود ابزار به درون چشم يك پايه رباتيكي سري با چهار درجه آزادي ارائه شده كه بر روي تخت عمل نصب شده و محل دوران ربات را بر روي چشم تنظيم مي نمايد. از ديگر ويژگي هاي اين ربات مي توان به فضاي كاري گسترده و عدم وجود نقطه تكين در فضاي كاري اشاره نمود كه كار با ربات را براي جراح ساده مي سازد. فضاي كاري مناسب ربات امكان انجام هر مانوري را براي ربات جراح فراهم مي آورد كه بر اين اساس مي توان در جراحي هاي مختلفي چون جراحي آب مرواريد نيز از آن استفاده نمود. حركت اين ربات كه يك مكانيزم پنج ميله اي كروي مي باشد با دوران دو لينك متصل به پايه انجام مي شود. در طراحي انجام شده محور پايه اين دو عضو مشترك بوده كه اين موضوع معادلات حاكم بر حركت ربات را ساده تر نموده و فضاي كاري وسيعتري در اختيار قرار مي دهد. ساختار موازي اين ربات اين امكان را فراهم مي آورد كه موتورها بر روي پايه نصب شده و اين امر در كاهش اينرسي مكانيزم نقش بسزايي دارد. كاهش اينرسي امكان رسيدن به سرعت هاي بالا را فراهم مي آورد. از طرفي ديگر ساختار موازي مكانيزم موجب بالا بودن دقت مكانيزم خواهد بود و اين امر در انجام عمل¬هاي جراحي كه به دقت بالايي مورد نياز است اهميت دارد.

در اين طرح ايده­­ي پويا نمودن ( متحرك سازي) نماد­ها، نشانه­ ها و الگوها و به طور كلي آثار هنري حجمي به صورت فيزيكي و ملموس ارائه مي­شود به گونه ­اي كه بتوانند در طي زمان حركت كرده و الگوهاي مختلفي را در حين حركت ايجاد نمايند. پويا نمودن يك اثر هنري قابليت بيان و رساندن مفاهيم مختلف در گذر زمان را فراهم مي­آورد، هم چنين با ايجاد پويايي امكان تعامل اثر هنري با محيط اطراف فراهم مي­شود. براي تعاملي بودن يك اثر نياز است كه اثر هنري بتواند در طي زمان تغيير نموده و توانايي درك محيط اطراف را داشته باشد. بر اين اساس آثار هنري ديناميكي مي­توانند به عنوان پايه­اي براي خلق آثار هنري تعاملي باشند. عنصر ديگري كه براي خلق يك اثر هنري تعاملي مورد نياز است توانايي درك محيط اطراف مي­باشد كه اين محيط مي­تواند پارامترهاي محيط پيرامون يك اثر هنري و يا اشخاص موجود در اطراف آن باشد. اين پارامترهاي محيطي مي­توانند، شدت نور، رنگ غالب محيط و ... باشند كه مقدار و تغييرات اين پارامترها توسط ابزارهاي مختلف اندازه­گيري ثبت مي­شود. با پردازش اطلاعات به دست آمده فرمان كنترلي مناسب توليد شده كه اثر هنري حركتي متناسب با اين فرمان كنترلي انجام مي­دهد، به گونه اي كه جلوه هنري اثر حفظ گردد. در خلق يك اثر هنري تعاملي ابزارهاي تكنولوژيك و قدرت محاسبات به عنوان مايه­ اي براي خلق اثر هنري مي ­باشند و خلق يك اثر هنري تعاملي علاوه بر داشتن حس و خلاقيت هنري نياز به دانش وسيع در گستره­هاي مختلف علم و تكنولوژي دارد. با توجه به تجربه بالاي مورد نياز براي خلق آثار هنري تعاملي، در مقايسه با ساير شاخه­ هاي هنر، تعداد افرادي كه در اين زمينه فعاليت دارند بسيار بسيار اندك مي­باشد. بر همين اساس نياز است كه بستري مناسب براي تعامل هنرمند و شاخه ­هاي مختلف مهندسي فراهم گردد به گونه­اي كه هر يك بتوانند با توانايي ­ها و قابليت­ هاي ديگر شاخه آشنا شده و در قالب همكاري به خلق اثر هنري بپردازند .براي عملي نمودن اين ايده نماد دانشگاه صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي به صورت ديناميكي ساخته شده كه با استفاده از پردازش تصوير محيط پيرامون اين نماد مي­تواند افراد حاضر در محيط را شناسايي كرده و متناسب با نزديكي فرد به نماد حركت نمايد. به اميد آنكه اين نماد بتواند نمادي براي ايجاد تغيير و تحول در هنر و همپا شدن با هنرهاي تكنولوژيك براي كشور قرار بگيرد.

در اين اختراع با به كار گيري تارهاي آلياژ حافظه دار در شبكه هاي مش گونه ماهيچه اي و مجهز كردن آنها به ترانزيستور محرك جديدي كه با كليه اختراعات موجود در اين زمينه متفاوت است، ارائه شده است. دلايل استفاده از آلياژ حافظه دار به عنوان توليد كننده نيرو، الگوگيري از ساختار تارهاي ماهيچه اي و پيشنهاد شبكه هاي مش گونه و در نهايت بهره گيري از تعداد زيادي ترانزيستور با درك افزايش كارايي نهايي محصول، هر يك به نوعي نوآوري هاي اين طرح محسوب مي شود. اين محصول كه مايكرومحرك ديجيتال ناميده شده است. اولين محرك دنيا با طراحي كنترلي مي باشد كه مي تواند به عنوان يكي از دقيق ترين محرك نيرو موجود در ابعاد ميكرو در كارهاي بسيار حساس و دقيق پزشكي، فضايي و اپتيكي به كار رود. همچنين ساختار ماهيچه مانند اين محرك به همراه ويژگي ماژولار أن امكان گسترش آن و استفاده به عنوان ماهيچه مصنوعي در ربات ها را فراهم مي آورد. طراحي و حركت در سه بعد با دقت بسيار بالا و همچنين توانايي بالا در كنترل سرعت از جمله ويژگي هاي منحصر به فرد اين محرك نسبت به محرك هاي ديگر نظير محرك هاي پيزو الكتريك مي باشد. دقت در توليد نيروهاي مورد نظر در ابعاد ميكرو و عدم نياز به سيستم واسط مانند جعبه دنده، اين محرك را از تمامي موتورهاي الكتريكي مواد پيزو الكتريك و محركهاي متداول صنعتي متمايز مي سازد. مهمترين نكته قابل توجه اين محرك خاصيت ديجيتال بودن آن است كه مي تواند مانند يك مبدل ديجيتال به آنالوگ نيرو عمل نمايد. علاوه بر اين با جايگزاري يك سنسور نيرو و با توجه به تعداد زياد ترانزيستورهاي موجود در اين محرك، امكان استفاده از كنترل كليدزني براي رديابي هرگونه تابع ورودي به وجود آمده است. دقت اين محرك با توجه به اصول كنترلي طراحي شده در آن بسيار بالا بوده و ميتواند عملكرد آن را در شرايط نامعين تضمين نمايد. استفاده از شبكه هوشمند اين توانايي را نيز به وجود مي آورد تا با تغيير محل خروجي و يا تعيين چند گره به عنوان خروجي تنوع حركتي در خروجي سيستم به وجود آيد. در اين حالت مي توان شرايط مختلفي را از نظر جابه جايي و نيروي خروجي، با استفاده از كليد زني هاي مختلف ايجاد نمود.

هدف اين اختراع، ارائه يك ربات نقاش آسان نصب است كه با كمترين هزينه ساخته مي‌شود. وجه تمايز عمده اين اختراع با ساير ربات‌هاي نقاش، ساختار يكپارچه الكترونيكي ربات است كه بازو نصب مجدد ربات را به سادگي امكان پذير كرده است. به عبارت ديگر، با وجود آنكه ابعاد ربات در حدود چند متر است، اما كليه تجهيزات مكانيكي و الكترونيكي ربات به گونه‌اي درون جعبه الكترونيكي كوچكي در حدود چند سانتي متر جمع آوري شده است كه ساختار يكپارچه‌اي براي اجزاي اصلي ربات فراهم آورده است. همچنين ساختار ساده مكانيكي استفاده شده در اين ربات، هزينه ساخت ربات را در مقايسه با ساير ربات‌هاي نقاش به مراتب كاهش داده است. استفاده از مكانيزم كابل و تسمه به جاي رابط‌هاي صلب، علاوه بر آنكه فضاي كاري بسيار بزرگي براي ربات ايجاد مي‌كند، كاليبراسيون آن را به شدت ساده ساخته است و به عبارت ديگر ربات را كاربر پسند ساخته است. مجموعه اين اختراع اين امكان را فراهم مي‌آورد كه اثر هنرمند نقاشي ديجيتالي، از طريق درگاه‌هاي مجازي، بر روي ربات بوم نقاشي اجرا شود. همچنين، با نصب درگاه‌هاي الكترونيكي ارتباط با كاربر، ديگر به كامپيوترهاي شخصي براي انجام تنظيمات ربات نيازي نيست. اين موضوع علاوه بر ساده سازي كاربري ربات، هزينه تمام شده استفاده از ربات را به شدت كاهش مي‌دهد و استفاده از آنها را در امكان تفريحي مقرون به صرفه مي‌سازد.