Nature子刊！香港科技大學(xué)3D打印世界最小多功能生物醫(yī)學(xué)機(jī)器人
時(shí)間：2025-03-12 10:38 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2025年3月11日，來自香港科技大學(xué)的研究人員成功研發(fā)出全球最小的多功能生物醫(yī)學(xué)機(jī)器人，比現(xiàn)有型號(hào)小 60%。這款機(jī)器人能夠進(jìn)行成像、高精度運(yùn)動(dòng)以及采樣、藥物輸送和激光消融等多功能操作，具有競(jìng)爭(zhēng)力的成像性能和十倍的障礙物檢測(cè)能力，為機(jī)器人在人體狹窄和具有挑戰(zhàn)性的通道（如肺末端支氣管和輸卵管）中的應(yīng)用鋪平了道路。
相關(guān)研究成果以題為“Sub-millimeter fiberscopicrobot with integrated maneuvering, imaging, and biomedical operation abilities”的論文發(fā)表在《自然通訊》期刊上。
機(jī)器人整體外形纖薄，僅0.95 毫米，比目前的內(nèi)窺鏡機(jī)器人小 60%，實(shí)現(xiàn)了“不可能的三位一體”，在一個(gè)機(jī)器人中同時(shí)集成了所有三個(gè)重要規(guī)格。它提供具有競(jìng)爭(zhēng)力的成像性能，并將障礙物檢測(cè)距離延長(zhǎng)至約 9.4 毫米，比理論極限提高了十倍。它還實(shí)現(xiàn)了卓越的運(yùn)動(dòng)精度（小于 30 微米），并將成像區(qū)域大幅擴(kuò)大了約 25 倍。
△具有成像、機(jī)動(dòng)和醫(yī)療操作能力的基于光纖的亞毫米連續(xù)機(jī)器人概覽。
這款機(jī)器人由電子與計(jì)算機(jī)工程系副教授沈雅靜團(tuán)隊(duì)開發(fā)，微型尺寸由四個(gè)主要部件組成。這些部件包括用于捕捉體內(nèi)圖像的光纖陣列、用于在需要的地方精確施行治療的定制工具、用于固定光纖和工具的空心骨架，以及能夠精確控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的功能化皮膚。中空骨架由微型 3D 打印機(jī)制成，功能化皮膚則通過磁性噴涂技術(shù)制成，這有助于保持機(jī)器人體積小巧，并使其在手術(shù)過程中輕松滑動(dòng)。它還具有凝膠狀外層，可減少摩擦。研究團(tuán)隊(duì)已在體外支氣管模型和離體豬肺中測(cè)試了機(jī)器人，展示了在狹小空間內(nèi)的平穩(wěn)導(dǎo)航，同時(shí)成功捕捉清晰的圖像并在困難區(qū)域進(jìn)行治療。
沈教授表示：“小型連續(xù)機(jī)器人有望應(yīng)用于介入診斷和治療，但現(xiàn)有模型往往在緊湊性、精確導(dǎo)航和可視化功能治療方面存在困難。我們的研究為開發(fā)一種手術(shù)機(jī)器人提供了重要的解決方案，旨在實(shí)現(xiàn)難以觸及的身體部位的早期診斷和治療目標(biāo)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們相信光纖機(jī)器人將在可預(yù)見的未來為人類健康做出更大的貢獻(xiàn)。”
由于小型連續(xù)機(jī)器人能夠在狹窄的腔內(nèi)導(dǎo)航，同時(shí)恢復(fù)速度快，感染風(fēng)險(xiǎn)低，因此已被用于治療多種疾病，包括心臟病（通過部署支架和電生理導(dǎo)管）以及使用單孔腹腔鏡修復(fù)胃和十二指腸潰瘍穿孔等。基于這項(xiàng)成功的發(fā)明，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步完善機(jī)器人的功能，適應(yīng)實(shí)際環(huán)境。
△連續(xù)機(jī)器人在離體豬模型中的功能演示
香港科技大學(xué)博士后研究員張鐵山博士表示：“我們的目標(biāo)是進(jìn)一步優(yōu)化光纖機(jī)器人的設(shè)計(jì)和控制，以介入手術(shù)的安全性和可靠性為首要任務(wù)。我們期待進(jìn)行體內(nèi)試驗(yàn)，以證明在臨床場(chǎng)景中的表現(xiàn)。”張鐵山博士是這項(xiàng)研究的兩位共同第一作者之一，另一位是李根博士。其他來自科大的合著者包括電子與計(jì)算機(jī)工程系的研究助理教授楊雄博士和博士生趙浩翔。
(責(zé)任編輯：admin)
稚暉君和機(jī)器人 離不開自
稚暉君機(jī)器人神技再現(xiàn)江湖
深圳機(jī)器人跑步驚呆歪果仁
宇樹科技創(chuàng)始人王興興入駐
3D打印讓競(jìng)賽機(jī)器人更輕、最新內(nèi)容
- ·稚暉君和機(jī)器人 離不開自行車
- ·Nature子刊！香港科技大學(xué)3D打印世界最
- ·稚暉君機(jī)器人神技再現(xiàn)江湖！騎自行車驚
- ·深圳機(jī)器人跑步驚呆歪果仁 與人類無異
- ·宇樹科技創(chuàng)始人王興興入駐微信視頻號(hào)：
- ·3D打印讓競(jìng)賽機(jī)器人更輕、更強(qiáng)、更快！
- ·德國(guó)普茨邁斯特推出建筑3D打印解決方案
- ·波蘭發(fā)布可雙足行走肌肉骨骼機(jī)器人，外
- ·機(jī)器人也要找對(duì)象！國(guó)產(chǎn)機(jī)器人情人節(jié)求
- ·宇樹G1機(jī)器人算法升級(jí)：任意舞蹈任意學(xué)
推薦內(nèi)容
熱點(diǎn)內(nèi)容
- ·黃仁勛，有個(gè)機(jī)器人夢(mèng)
- ·“卷”，解決不了人形機(jī)器人成本高難題
- ·多地發(fā)布機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展支持政策
- ·日本的弱小機(jī)器人和中美的強(qiáng)大機(jī)器人
- ·重慶：將進(jìn)行具身智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)
- ·人形機(jī)器人火了！機(jī)構(gòu)密集行動(dòng)
- ·顧村鎮(zhèn)助力易寶臨機(jī)器人：防爆機(jī)器人項(xiàng)
- ·拓展應(yīng)用場(chǎng)景，人形機(jī)器人加速商業(yè)化
- ·“含苞欲放”打一正確準(zhǔn)確生肖，詞文成
- ·“未妨惆悵四九思”打一正確準(zhǔn)確生肖，
