在科幻电影中,手术机器人总能精准无误地完成各种复杂操作。然而在现实中,要让机器人实现如此稳定可靠的精巧操作,却一直是科学家们攻坚的难题。

传统解决方案依赖于复杂的电子力传感器和算法,但这带来了成本高昂、在狭小或特殊环境中可靠性不足等问题。

有没有一种更简洁的解决思路?

近日,浙江大学航空航天学院交叉力学中心杨卫院士、李铁风教授、杨栩旭研究员团队与浙江大学医学院附属邵逸夫医院蔡秀军院士团队协作,联合多个学科交叉研究一项研究成果,作为封面文章登上国际顶刊《Nature》。研究团队从“系鞋带”这个日常动作中汲取灵感,开发了一种基于滑结的机械智能传动机制。创新性提出“Sliputure”——活结智能缝线,成功将其应用于外科缝合,并有望指导其他机器人和智能结构设计。

机器人精准力控,一个绳结搞定!浙大活结技术登《Nature》封面!赋予机器人“肌肉记忆”(图1)>

这项技术无需任何电子传感器和复杂程序,就能让机器人与医生以95.4%的超高一致性传递和感知力度,仿佛被赋予了与生俱来的肌肉记忆。临床实验表明,此项技术能让初级外科医生的手术打结力精度飙升121%,比肩资深医学专家。

机器人精准力控,一个绳结搞定!浙大活结技术登《Nature》封面!赋予机器人“肌肉记忆”(图2)>

这究竟是如何做到的?又将为机器人领域带来怎样的革命?

▍横在机器人面前的一座大山:难以捉摸的“手感”