纤细的蛇形机器人如何为医生提供挽救生命的新方法

多伦多大学密西沙加分校Continuum机器人实验室主任JessicaBurgner-Kahrs和她的团队正在建造直径为几毫米的非常细长、灵活和可扩展的机器人，用于手术和工业。你可以称之为“动物学”。

与类人机器人不同，所谓的连续体机器人具有长而无肢的身体——与蛇的身体不同——这使得它们能够进入难以到达的地方。

考虑一位需要切除脑肿瘤的神经外科医生。使用传统的、刚性的手术工具，外科医生必须通过直接进入大脑的路径到达癌肿块，并冒着刺穿和损坏重要组织的风险。

密西沙加大学数学和计算科学副教授Burgner-Kahrs设想有一天，她的一个蛇形机器人在外科医生的指导下，能够绕着重要组织走一条蜿蜒的小路，但仍能到达精准的手术部位。以前不能手术的脑肿瘤可能突然变得可以手术了。

“它可以彻底改变手术，”她说。

计算机科学家和机械工程师Burgner-Kahrs说，她的实验室还在开发更先进的一代连续体机器人，这些机器人配备了传感器并且可以部分地自行驾驶。外科医生必须使用计算机远程操作机器人，但机器人会知道如何避开障碍物并识别其目的地。例如，外科医生可以部署其中一个机器人从腹部收集组织样本，或者将抗癌药物直接注射到肺部肿瘤中。

在人体外也有用途。

Burgner-Kahrs正在开发可用于锁孔手术的不同类型的连续机器人，与目前的微创手术技术相比，对患者造成的创伤更少。信用：科林海耶斯

一个连续体机器人可以滑过喷气发动机的内部，检查它是否有损坏。该实验室正在试验更加灵巧和可扩展的新形式。最近的一项具有潜在搜索和救援应用的设计灵感来自折纸：它非常轻，并且可以比其他设计拉长10倍。

机器人可以配备摄像头，让操作员可以看到机器人的位置。可以根据需要安装微型手术工具，包括镊子、激光或抽吸装置。信用：科林海耶斯

下一代连续机器人

为了开发可安全用于各种医疗和其他应用的机器人，Burgner-Kahrs旨在回答以下问题：

我们如何控制连续体机器人，使它们在受限和曲折的环境中更精确地移动?

我们如何设计一个更直观的人机界面?我们能实现一个完全自主的机器人吗?

我们如何使用多个连续体机器人协同完成一项任务?

标签：