面向狭窄腔道医疗作业的微型机器人

2024年1月17日下午，关于“面向狭窄腔道医疗作业的微型机器人”主题学术报告会在思源厅举行。本次学术报告会，由浙江大学控制学院百人计划研究员，博士生导师，浙江大学医学院附属口腔医院兼聘教授，入选国家高层次青年人才计划陆豪健教授主讲。研究院硕士研究生、博士研究生和部分教师参加了此次活动。

面向狭窄腔道医疗作业的微型机器人

随着人工智能的发展，医疗手术机器人现如今已走进现实生活，当机器人需要进入体内进行介入治疗时，面向狭窄腔道医疗作业的微型机器人可以从多级狭窄腔道深入诊疗、感控一体安全交互诊疗、人工智能辅助智慧诊疗这三个方面来破解重大疾病早期诊断和精准治疗难题，但同时现阶段也需要开发新的材料和新的设计来满足体内生物医学应用的需要。经此提出现阶段研究者需要利用物理、生物或化学方法驱动一个微型机器人进行药物输送、手术、传感或解读。

陆教授在本场学术报告中为大家详细介绍了已经实验成功并投入实际医学领域应用的两款微型医疗机器人，第一款是经消化道靶向递药微型医疗机器人，机器人的生物灵感来源于灵巧稳定的腿足式动物，通过调查大量多腿动物来最终确定机器人的腿长与腿间距比例主要位于21之间，此款微型机器人不仅在潮湿的环境下表面张力低而且还对各种基材的摩擦小，基于此最终实现高湿度和高负载下运动，在遍布沟壑以及湿润的环境下，依然能实现药物负载定点递送，机器人还可以装载各类传感器，实现如环境温度探测的附加功能，在机器人的拓展应用方面，锥形腿足（微针）低侵入给药，实现了治标治本双向合一。

陆教授还介绍了经气管智能诊疗微型连续体机器人，提出磁驱动与肌腱驱动相结合的微型化连续体机器人设计方法，此方法不仅实现了≤0.2mm的末端外径（静脉血管~3mm，终末支气管直径~0.6mm），还实现了≥180°的驱动转角以及≤10um的动态跟踪误差，此外，机器人同时还提出基于学习的微型连续体机器人组织安全交互作业控制技术，从而最终实现术前智能判断术中通过人机协作来实现智能安全操作，最后提出基于意图模仿学习的人机共享控制技术，实现了活体动物腔道诊疗智能决策。陆教授在最后提出，面向生物医学应用的小型软机器人的未来趋势应是做到越小越好，从而更精准切实的服务医疗领域。

会后，陆教授还与现场参会人员进行了有关未来传感器发展的Q＆A环节，并希望与研究院进行项目合作交流，共同探索研究人工智能方向新的课题。

陆豪健，浙江大学控制学院百人计划研究员，博士生导师，浙江大学医学院附属口腔医院兼聘教授，入选国家高层次青年人才计划。于 2015 年获得北京理工大学机械电子工程学士学位，于2019年获得香港城市大学博士学位。主要研究方向包括医疗机器人、微型柔性传感器、微纳米操作。在Nature Communications, Advanced Science, IEEE Transactions on Robotics等重要国际期刊和会议发表学术论文80余篇。担任2022、2023IEEE-ICRA会议副编辑，2023 IEEE/RSJ-IROS会议副编辑，IEEE Transactions on Automation Science and Engineering期刊副编辑，Cyborg and Bionic Systems 期刊（Science 合作期刊）编辑，Med-X 期刊（Springer Nature 出版平台期刊）青年编辑等。

审核编辑：黄飞