比医生下刀更“快狠准”？科学家受折纸启发造出迷你外科手术机器人

在用特殊的层压材料进行激光切割后，这种微型机器人外科医生可以像创意生日贺卡一样“弹出”，最终变为某种形状。

受到折纸的启发，哈佛大学的研究人员与索尼合作，打造了一个非常迷你的外科手术机器人。

该机器人只有网球大小，大概只有硬币那么重。在过去，针对一些复杂精细的手术，外科医生需要使用工具，在小切口中插入微型摄像头来进行操作，以此确保患者和医生双方的安全。很多研究也一直致力于为手术室研发机器人，帮助外科医生执行手术。

不过，一直以来，这些机器人外科医生往往体积很大，甚至会占据整个手术室。 对于一些需要精细动作的手术操作，小型机器人更排的上用场。

当然，它的特点不仅是小——在《自然机器智能》上发表的一项研究中，研究人员描述了它如何执行棘手的模拟外科手术任务。和人类外科医生相比，该机器人可以实现更加准确地操作。

据学院官网显示，该微型机器人由哈佛大学的Robert Wood博士和索尼公司的机器人工程师铃木弘之合作研发。值得一提的是，他们是在折纸的启发下创造出了这个微型远程运动操纵器（“mini-RCM”），将外科手术机器人技术应用到了微观领域。

研究人员发表的一份声明显示，在用特殊的层压材料进行激光切割后，这种微型机器人外科医生可以像创意生日贺卡一样“弹出”，最终变为某种形状。研究团队称，如果不通过这种方式，构建出如此复杂的三维形状非常困难。

图片来源：Wyss Institute at Harvard University

更重要的是，这个机器人比以前学术界开发的其他显微外科手术设备更小、更轻。

如上图所示，这个机器人具有三个线性致动器（mini-LAs) ，使其可以上下移动、左右旋转以及伸缩。

就本身材料来说，这个微型机器人由特殊的陶瓷材料制成，在对这种材料施加电场时，物体就会变形，因此，团队将基于LED的光学传感器集成到mini-LA中，从而检测和纠正移动的偏差（例如由于手部震动引起的误差），确保其正确执行任务。

早期进行的测试表明，该机器人比人类外科医生拥有“更加稳定的手”，同时也能更加准确地完成手术操作。测试中，它甚至能够成功刺穿一条模拟的视网膜静脉，其厚度仅为人类头发厚度的两倍左右，且在刺穿过程中没有造成损害。

对于和哈佛的合作，铃木也表示，伍德实验室（The Wood lab）在制造微型机器人方面具有独特技术能力，在过去几年中带来了许多令人印象深刻的发明。实际上，他从2018年开始就和伍德实验室合作开发小型RCM，“这是哈佛和索尼合作的一部分。”

此前，哈佛大学还研究出许多不同类型的微型机器人，比如由碳纤维材料打造、内部装有微型芯片的仿真蜜蜂机器人，可以在灾区进行一些搜救工作。在不远的将来，这些十分迷你的机器人或许将真正改变我们的生活。