实现1微米机器人或更小的运动分辨率和微尺度运

美国范德比尔特大学的工程师们，最近研发出一种新型连续体机器人，它的独特之处在于能够实现多尺度的运动，将可能开启一个全新的显微外科手术时代。这种机器人不仅在宏观世界展现其能力，更在微观领域展现出了前所未有的潜力。

这款机器人的设计灵感源于对自然世界的深入观察。其内部结构中，有一种类似蠕虫般灵活运动的机制。它由一个连续的管状结构构成，内部含有可以滑入滑出的金属丝（红色）。这些金属丝就像是机器人的“骨骼”，能够在微米级别上驱动机器人的运动。我们知道，一微米等于两千五百四十个这样的尺度，而一个红血球的大小约为八微米，这与一些细菌的大小相当，远小于人类头发的平均宽度。这样的尺度对于显微外科手术来说至关重要。

这种机器人技术的创新者，范德比尔特大学的机械级教授兼高级机器人与机械实验室主任Nabil Simaan表示，这一设计通过使用廉价的执行器实现了高达一微米的运动分辨率。这种精确的运动控制使得新型外科手术机器人既可以进行宏观的手术干预，又能够在细胞层面进行成像或干预。这种灵活性的创新，无疑极大地扩展了微创手术机器人的功能范围。

微型化的设计和广泛的运动范围使得这款机器人在复杂的显微外科手术中表现出色。它可以用于动脉瘤、微小静脉和动脉、神经以及眼睛、内耳和声带等脆弱结构的手术过程中，进行精确的控制。潜在的应用场景包括活检、肿瘤根除以及细胞水平的靶向药物递送等。Simaan称之为具有平衡调制或CREM的连续体机器人，它的设计理念是通过调整机器人的平衡姿势，以适应宏观和微观的要求。

范德比尔特外科工程学院的附属机构Simaan和他的团队正在进行广泛测试，试图将光学相干断层成像技术（OCT）纳入机器人手术中。OCT是一种有效的光学超声技术，能够从组织内部进行成像反射。Simaan和他的同事们已经完成了初步整合定制的OCT探针，并计划将其与微型OCT探针和机器人手术工具一起使用，以改善眼内手术的可视化效果。

这种新型连续体机器人的出现可能会对显微外科手术产生深远影响。通过提供显著的提高的灵活性、可控性和精确性给外科医生，甚至可能开创以前不可能完成的手术程序。无疑，这是一个激动人心的进步，它将为未来的医疗技术开辟新的道路。