哈工大机电学院谢晖教授团队研制出仿藤蔓生长连续体机器人 助力腔内介入手术精准安全

哈工大全媒体（梁英爽 张号 文/图）近日，机电学院谢晖教授团队成功研制出仿藤蔓生长的小型连续体机器人，研究成果以《用于腔内手术的可编程塑形多功能磁导向连续体机器人》（Magnetic steering continuum robot for transluminal procedures with programmable shape and functionalities）为题发表在《自然通讯》（Nature Communications）上，助力提高临床腔内手术的安全性和精准性。

被动顺应毫米级软连续体机器人已在腔镜手术中广泛应用。然而，机器人介入过程中的被动变形基于其与管腔之间的交互作用，存在潜在的组织压迫或刺穿风险。此外，在复杂或开放解剖结构中，其导航和操作能力受限。由此，急需开发能够自主顺应环境的毫米级软连续体机器人。

针对上述问题，团队成功研制出直径为毫米级的连续体机器人，其能像藤蔓生长一样介入腔室，可避免对管腔的挤压，极大降低了手术风险。该机器人由两个变刚度相变核心组件构成，在可编程外磁场的精确引导下交替相变，可实现不依赖于环境的自主塑形和安全介入，在猪活体实验中成功完成了胃、心脏的介入手术实验，将为经腔机器人手术提供新的解决途径。

机器人技术与系统全国重点实验室为论文唯一单位。机电学院谢晖教授、孟祥和老师、张号副教授为论文共同通讯作者。机电学院博士生毛立阳、杨鹏、田陈堯为论文共同第一作者。机电学院博士生沈行健、硕士生王飞皓为论文共同作者。生命科学和医学学部胡颖教授、王星文副研究员为相关研究工作提供大力支持。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-48058-x

不同腔道中仿藤蔓连续体机器人介入与操作

仿藤蔓生长视频

猪胃部介入视频

猪心脏介入视频