哈工大機電學院謝晖教授團隊研制出仿藤蔓生長連續體機器人 助力腔内介入手術精準安全

（梁英爽 張号 文/圖）近日，機電學院謝晖教授團隊成功研制出仿藤蔓生長的小型連續體機器人，研究成果以《用于腔内手術的可編程塑形多功能磁導向連續體機器人》（Magnetic steering continuum robot for transluminal procedures with programmable shape and functionalities）為題發表在《自然通訊》（Nature Communications）上，助力提高臨床腔内手術的安全性和精準性。

被動順應毫米級軟連續體機器人已在腔鏡手術中廣泛應用。然而，機器人介入過程中的被動變形基于其與管腔之間的交互作用，存在潛在的組織壓迫或刺穿風險。此外，在複雜或開放解剖結構中，其導航和操作能力受限。由此，急需開發能夠自主順應環境的毫米級軟連續體機器人。

針對上述問題，團隊成功研制出直徑為毫米級的連續體機器人，其能像藤蔓生長一樣介入腔室，可避免對管腔的擠壓，極大降低了手術風險。該機器人由兩個變剛度相變核心組件構成，在可編程外磁場的精确引導下交替相變，可實現不依賴于環境的自主塑形和安全介入，在豬活體實驗中成功完成了胃、心髒的介入手術實驗，将為經腔機器人手術提供新的解決途徑。

機器人技術與系統全國重點實驗室為論文唯一單位。機電學院謝晖教授、孟祥和老師、張号副教授為論文共同通訊作者。機電學院博士生毛立陽、楊鵬、田陳堯為論文共同第一作者。機電學院博士生沈行健、碩士生王飛皓為論文共同作者。生命科學和醫學學部胡穎教授、王星文副研究員為相關研究工作提供大力支持。

論文鍊接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-48058-x

不同腔道中仿藤蔓連續體機器人介入與操作

仿藤蔓生長視頻

豬胃部介入視頻

豬心髒介入視頻