哈佛研发毫米级微型蜘蛛机器人有望进入人体进行治疗

　　近日，哈佛大学的一个研究团队在机器人领域取得了重大突破，借助全新的制造技术创造出一个微型蜘蛛机器人，今后有望应用于医学领域。该团队的创新设计不仅有效减少侵入性外科手术，在医学领域做出重大改变，还可以从工业设施的维护到拯救灾民等各方面产生影响。
　　到目前为止，大多数先进的小型机器人都采用某种特定的模式：它们均为厘米级机器人，通常只有一个自由度，这意味着它们只能促成一种特定的运动形状或类型的变化。由Harvard’sWyssInstituteforBiologicallyInspiredEngineering（哈佛大学威斯生物启发工程研究所）、JohnA。Paulson工程与应用科学学院（SEAS）和波士顿大学的科学家联合研发的这款新型机器人并非如此。新型蜘蛛机器人为毫米级别，且由柔性材料制成，易于借助气动和液压动力移动，因此，该机器人具有前所未有的18个自由度。
　　相比其他同类产品，此款蜘蛛机器人更加小巧、灵活对研发能在人体内进行相关操作的机器人的过程而言，这无疑是里程碑式的一步。
　　使用这项全新的技术制造蜘蛛或其他机器人生物的过程，主要涉及三种不同的技术。首先，利用微型激光切割出12层材料，相互粘合形成蜘蛛的身体和手臂。其次，借助软光刻技术在这些层内绘制了一个复杂的微观通道网络；在感知到气动或液压动力时，这些微型脉络可促成蜘蛛的移动。最后，为了达到其最终形状，这些微流体通道中的一些通过可固化树脂加压。当用来自外部的UV光照射时，树脂硬化并使较软的层永久地弯曲成所需的形状。
　　根据该研究的作者之一希拉鲁索（SheilaRusso）的说法，他们的小怪物蜘蛛可以改变自身的结构，可移动，甚至可以改变颜色。此毫米级蜘蛛机器人外形色彩多样，其肢体能够借助水或者酒精来驱动并模拟澳大利亚孔雀蜘蛛的表现。
　　虽然对这款机器人的表现很有自信，波士顿大学的助理教授兼创造者之一的TommasoRanzani表示，它目前的形式并非针对医疗应用而设计，更像是一种能力的展示。他在邮件中提到：我们相信软体机器人在减少风险、进行微创手术任务方面有着巨大的潜力。或许在将来的某一天，这些软体机器人会替代传统手术工具，一跃成为‘操纵、与身体最脆弱组织（例如静脉、动脉甚至神经）相互作用’的理想选择。他们还可以服用药物或做或组织检查。
　　但Ranzani认为类似的微型机器人也有可能对环境有所帮助，可用于维护工业设施，甚至协助太空探索。他表示：‘蜘蛛机器人’是软体机器人研发道路上的第一项成果。我们相信它将会推进新一代微型软体机器人的发展，新一代机器人将借助其微型、可变形、弹性的外观，探索高度非结构化、复杂的环境，被广泛应用于人体内部对组织进行安全、精细的操作，以执行搜索、抢救等医疗任务。
　　想象一下，未来某一天，一大群机器人在清理火箭发动机并固定微型飞行器，或在被地震摧毁的建筑物中寻找幸存者并提供急救甚至只是进行一次清理以清除人体内堵塞的动脉。多么神奇的画面啊，相信大家对这款蜘蛛机器人的期待值已经爆表了。
　　未来医疗：微型机器人助力精准医疗
　　今年年初，Diller的团队有了一项突破：他们制作出了一毫米的机器人。此款机器人有两只手臂，并且能够通过磁场控制，因此它能够在生物体内搭桥。Diller表示微型机器人不只是在运输药物方面大有作为，它们也能修复我们的血管和器官。
　　肌肉机器人
　　微型机器人有两种输送药物的方式，一是携带药物袋至体内特定部位，然后通过变形打开药物袋。二是把机器人的橡胶体设计成海绵状，先浸吸药物，达到目的地后通过自身变形，挤压释放药物，从而达到精准医疗的目的。