关于生物医学范畴的多个运用场景（心血管手术、支气管手术等），小型软接连体机器人都展示了其巨大的运用潜力（图1a）。但是，现有的接连体机器人却在驱动挑选方面阅历相应的瓶颈期，其难以一起具有小标准、和婉驱动、大转角以及高精度操作等特性，因而在必定程度上约束了其在体内某些细长受限环境下的广泛运用。而传统的加工制作办法不能很好的完结驱动办法归纳功用的改进。

近来，香港城市大学生物医学工程系申亚京教授带领的研讨团队开发了一款毫米级的软接连体机器人（图1），其在线控和磁场的混合驱动形式下一起具有大转角和高精度操作才能。为了完结毫米级外形标准的混合驱动，该团队根据摩方精细（BMF）超高精度光固化3D打印机nanoArch P140打印出超薄的镂空型机器人骨架（长度30mm，外径3.0mm，壁厚300μm），并在薄壁上构成150μm的贯穿孔用于腱索的安置。此外，该团队经过在机器人骨架外外表涂覆铁磁弹性体薄层（100~150μm）来取得磁呼应功用。所提出的混合驱动软接连体机器人能完结约100°的大视点导向以及高精度（静定位精度低至2μm，动态盯梢精度低至10μm）的微操作。该作用以“Millimeter-scale Soft ContinuumRobot for Large Angle and High Precision Manipulation by Hybrid Actuation”为题宣布在Advanced Intelligent Systems上。

https://doi.org/10.1002/aisy.202000189

在该作业中，所研制的毫米级软接连体机器人全体暗示如图1所示。图一b左上角展示了机器人在方针区域—细长受限环境内的导向才能。其间，线控功用由两对拮抗型腱索的拉紧/放松战略来完结，而磁驱功用则来自于弹性表皮中定向摆放的铁磁颗粒在外加磁场中受力/力矩导致的偏转。在微标准3D打印技能的加持下，该接连体机器人具有较大的中空腔体，这一特性为后续多种微创手术器械的带着发明了条件。

图1. 毫米标准软接连体机器人全体暗示图。先运用摩方精细（BMF）nanoArch P140打印出超薄的镂空型机器人骨架（长度30mm，外径3.0mm，壁厚300μm），并在薄壁上构成150μm的贯穿孔用于腱索的安置；再经过在机器人骨架外外表涂覆铁磁弹性体薄层（100~150μm）来取得磁呼应功用。

该混合驱动机器人的大转角导向才能及高精度操作功用验证如图2所示。线驱形式下，软接连体机器人成功在具有多个三维分叉的细长受限管道内完结了导向跋涉（如图2a,b）。而在外加磁场的驱动下，该机器人展示了极.好的动态盯梢作用（如图2c,d）。

图2. 大转角导向才能及高精度操作功用验证

获益于线驱形式的大转角导向以及较好的反抗外力的才能，该软接连体机器人可以在狭隘血管模型中完结病理区域的搜索（如图3a）。将所带着的微创手术东西递送至前端之后（图3b），该机器人可在外磁场的驱动下完结高精度的微操作（图3c），并进一步完结例如微打针和微切除（图3d）等作业。此外，磁驱形式下，所研制的毫米级软接连体机器人经过带着鼻咽拭子展示了鼻咽采样的实际功用（如图3e,f），其为当时新.冠疫情的采样检测供给了新的思路。

图3. 生物医学运用场景

总而言之，该作业中所提出的结合了微标准3D打印技能而得到的毫米级软接连体机器人一起具有小标准、和婉驱动、大转角、高精度等特性，其在细长受限环境下展示了优异的运动操作功用。与此一起，此项作业也为接连体机器人的小型化规划供给了一种新的办法，并将在生物医学工程范畴展示更大的运用潜力。