宅中地 - 每日更新
宅中地 - 每日更新

贊助商廣告

X

這機器人從嘴裡鑽進人體,居然是來救命的

2026年10月28日 首頁 » 熱門科技

這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的

Kim Nam Gyun 是韓國科學技術院(KAIST)的博士後研究員,一次騎車遭遇突降大雨,他想穿雨衣,可單手穿不上,騰不出手來拉拉鏈。

他想,如果一件雨衣可以自動穿好,那就方便多了。

這聽起來像個小念頭,但他的研究團隊把它變成了一篇嚴肅的論文。

這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的

研究團隊把由氣壓驅動的柔軟「藤蔓」嵌進服裝里,加壓之後,藤蔓會帶著織物貼近穿著者的身體向上爬,就像常春藤攀附在支架上,即使人不保持靜止也能完成。

整個過程大約 10 秒,一套完整的防護服就穿好了。

Ryu Jee-Hwan 教授解釋道:這類機器人靠在尖端生長前進,因此能夠在彎曲的表面上穩定移動。它可以穿過狹窄的縫隙,順著周圍環境的形狀生長,不論表面是滑的、黏的還是傾斜的,都能繼續前進。

這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的

至於用在哪裡,研究者提到了晶片工廠的潔淨室和應急服務。

半導體潔淨室對更衣有嚴格的程序要求,工人每次進出需要更換一整套防塵服,步驟繁瑣,而且穿戴不當就會帶來污染風險。

急救人員在處理化學事故或傳染病現場時需要迅速穿上防護裝備,而穿戴這類裝備通常需要同伴協助。

自穿系統讓兩種場景都不再需要額外的人手或複雜的訓練。

除了專業場景,研究團隊也提到了老年人和行動不便者。雙手的力量減退、肩關節活動受限,是許多老年人日常穿衣的真實困境。

Ryu Jee-Hwan 在接受採訪時說:當所有人都在討論 AI 時,機械工程同樣可以給世界帶來變化。

藤蔓機器人這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的

這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的

斯坦福大學機械工程系的研究人員在 2017 年就把藤蔓生長的邏輯搬進了實驗室。他們做了一根兩端密封的軟管,像一隻翻過來的襪子,摺疊在自身內部。當氣壓從固定的一端泵入,管子的頂端開始向外翻轉,就像把襪子從內往外翻,但這個翻轉過程不停。

這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的

原型機用的是薄塑料膜,材料便宜,氣源是普通的壓縮空氣,整個系統沒有電機和傳感器陣列。

這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的

這台機器人能以最高約 35 公里每小時的速度短暫衝刺,能在比自身直徑更窄的縫隙里穿過,能舉起 100 公斤重的物體,還能在狹小空間裡自主盤繞成天線形狀。

傳統機器人移動時,每一節關節都在位移,每一段身體都在承受外部環境的阻力,被夾住就卡死了。藤蔓機器的「身體」保持靜止,只有尖端在向前擴展,新材料從內部不斷補充到前端。

不規則的空腔、彎曲的通道、表面布滿障礙的地形,對傳統機器人來說幾乎無解,對藤蔓機器人來說不過是改變一下氣壓分配而已。

這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的

插管,縮短的是時間,也是經驗的距離

硬質機器人與人體接觸時,力量的傳遞方式往往是剛性的,接觸點上的壓力集中,容易造成損傷。

軟體機器人本身的柔性讓它天然適合與人體共存,哈工大和港中大研究出的磁性粘液機器人可以進入人體內,取出我們不慎吞食的電池等異物,還預計用於消化系統的手術,或者將藥物輸送到人體的特定部位。

這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的

藤蔓機器人的推進方式消除了「推」這個動作,取而代之的是「長」。

研究人員很快意識到,這套邏輯不只適合搜救廢墟,它還可以走進別的地方。

氣道、消化道、血管,人體內部有大量彎曲的管道,目前的醫療器械在穿越這些結構時大多依賴推力,依賴剛性,依賴操作者的手感。

人體的氣道在進化上是為了阻擋食物和異物的。急救插管就是要在這段路里快速、準確地送入一根呼吸管,讓氧氣得以通過。

據 UCSB 的研究團隊統計,在院外的急救現場,氣管插管的首次失敗率接近 35%。

影片喉鏡這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的的出現已經改善了這個處境,但它對操作者的要求仍然不低。操作者需要先目視氣道入口,再手動引導管子通過彎曲的解剖路徑,這是一套強烈依賴經驗和技巧的操作。

這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的

Elliot Hawkes 的團隊從藤蔓機器人的基礎原理出發,設計了一套軟體機器人插管系統 SRIS這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的(soft robotic intubation system)。它不再要求操作者先看清氣道,再推送管子。

這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的

過程中,只有尖端在推進,身體不移動,不產生摩擦,不刮傷氣道壁,就像一棵小藤蔓找到了合適的縫隙,然後安靜地鑽過去。正是這種「無摩擦」的特性,讓它能在曲折的解剖結構里自主導航,而不被推著硬走。

這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的

測試在屍體上進行,參與者是 8 名急救人員,4 名急救醫護技師,4 名輔助急救員,接受的培訓時間是 5 分鐘。結果,87% 的人在第一次嘗試時成功完成了插管,平均耗時 21 秒。

這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的

同樣條件下使用影片喉鏡,成功率是 63%,平均耗時 44 秒。

這項研究已發表在《Science Translational Medicine》這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的上,主要作者 David Haggerty 曾在 Hawkes 實驗室完成博士研究,他在 2022 年創辦了 Vine Medical Inc. 來推進這項技術的商業化,下一步是啟動臨床試驗,驗證設備的安全性。

Haggerty 說要「讓氣道管理民主化這機器人從嘴裡鑽進人體居然是來救命的」,也就是讓這項本來只屬於高級專科醫生的操作,變成經過短暫培訓的普通急救人員也能完成的技能。

今天,機器人技術的進步未必總表現為更多傳感器、更大數據和更複雜模型。有時,關鍵改進來自一株藤蔓。機械結構承擔了感知、導向和緩衝的一部分功能,控制系統因此可以簡單一些。

宅中地 - Facebook 分享 宅中地 - Twitter 分享 宅中地 - Whatsapp 分享 宅中地 - Line 分享
相關內容
Copyright ©2026 | 服務條款 | DMCA | 聯絡我們
宅中地 - 每日更新