近日，中國科學(xué)院沈陽自動化研究所機器人學(xué)國家重點實驗室微納米自動化課題組在磁控連續(xù)體微型機器人方面取得的最新研究成果（A Flexible Magnetically Controlled Continuum Robot Steering in the Enlarged Effective Workspace with Constraints for Retrograde Intrarenal Surgery），作為前封面文章（Front Cover）發(fā)表在Advanced Intelligent Systems上。

　　微創(chuàng)手術(shù)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的標(biāo)志，手術(shù)導(dǎo)管機器人可以幫助醫(yī)生對病人狹小腔道內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)進行精確微創(chuàng)干預(yù)治療。然而，微型化、智能化是手術(shù)導(dǎo)管機器人的發(fā)展趨勢及面臨的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)手術(shù)軟鏡導(dǎo)管由于機械拉線驅(qū)動方式的限制，較難進一步縮小整體尺寸且保證其可控性，因而限制了機器人在人體內(nèi)的應(yīng)用范圍。

　　該研究面向人體狹窄腔道內(nèi)患病組織的精準(zhǔn)治療，結(jié)合微納米技術(shù)提出了磁控連續(xù)體微型機器人的方法。該連續(xù)體機器人采用PDMS材料制備，包括PDMS軟管及磁性前端（總直徑2mm）。研究采用外磁場驅(qū)動，可控制該連續(xù)體機器人進行靈活彎轉(zhuǎn)、在管道內(nèi)穿行等動作。針對腎內(nèi)逆行手術(shù)，研究論證了其在狹窄通道內(nèi)的靈巧運動性能及控制能力。同時，該柔性機器人可進一步縮小尺寸到亞毫米級，可面向人體更狹小腔道內(nèi)組織結(jié)構(gòu)進行靈活可控的微創(chuàng)治療，如腦神經(jīng)外科、眼內(nèi)手術(shù)或血管內(nèi)手術(shù)等。針對目前磁控系統(tǒng)有效工作空間受限問題，該工作還提出了一種有效擴大磁控連續(xù)體機器人工作空間的解決方案，為面向臨床應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

　　微納米課題組專注于微納米機器人研究，從毫米級、微米級到納米級機器人開展了系列研究，在磁驅(qū)動毫米機器人、光驅(qū)動毫米機器人、熱驅(qū)動毫米機器人、氣泡微米機器人、細胞微米機器人、混合驅(qū)動納米機器人等方面取得了研究進展，相關(guān)成果發(fā)表在Small（2019）、ACS Applied Materials & nterfaces（2019/2020/2021）、IEEE Robotics and Automation Letters（2021）、Chemical Engineering Journal（2021）、Lab on a Chip（2016）上。

　　研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中科院青年創(chuàng)新促進會、中科院創(chuàng)新交叉團隊，以及機器人學(xué)國家重點實驗室的支持。

　　Advanced Intelligent Systems封面刊載

　　連續(xù)體機器人靈巧通過各種狹窄通道

　　擴大電磁驅(qū)動系統(tǒng)有效操作空間