据爱范儿报道,韩国科学技术院(KAIST)一个研究团队把由气压驱动的柔软“藤蔓”嵌入服装,加压后藤蔓带着织物贴着穿着者身体向上“生长”,约10秒即可完成一套防护服的穿戴。研究团队称,这种自穿系统可减少洁净室和应急现场对额外人手的依赖。
报道说,这一设想来自博士后研究员Kim Nam Gyun一次骑车遇雨、单手难以穿好雨衣的经历。KAIST教授Ryu Jee-Hwan表示,这类机器人靠在尖端生长前进,因此能在弯曲表面稳定移动,可穿过狭窄缝隙,并顺着周围环境的形状生长,无论表面光滑、黏稠还是倾斜都能继续前进。研究团队提到的应用场景包括芯片工厂洁净室、化学事故或传染病现场的急救人员,以及双手力量减退、肩关节活动受限的老年人和行动不便者。
这一设计沿用了“藤蔓机器人”的原理。斯坦福大学机械工程系研究人员2017年将藤蔓生长逻辑搬进实验室:一根两端密封的软管像翻过来的袜子折叠在自身内部,气压从固定一端泵入后,管子顶端不断向外翻转。原型机使用薄塑料膜和普通压缩空气,没有电机和传感器阵列;报道称其可短暂达到约35公里每小时,穿过比自身直径更窄的缝隙,举起100公斤重物,并在狭小空间内盘绕成天线形状。与每节关节都位移的传统机器人不同,藤蔓机器人身体保持静止,只有尖端向前扩展。
医疗场景的研究由UCSB团队推进。据爱范儿报道,基于藤蔓机器人原理的软体机器人插管系统SRIS不再要求操作者先看清气道再推送管子,而是让尖端在曲折解剖结构中推进,身体不移动,以减少摩擦和气道壁损伤。测试在尸体上进行,参与者为8名急救人员、4名急救医护技师和4名辅助急救员,培训5分钟。结果显示,87%的人在第一次尝试时完成插管,平均耗时21秒;同样条件下使用视频喉镜的成功率为63%,平均耗时44秒。
该研究已发表在《Science Translational Medicine》上。主要作者David Haggerty曾在斯坦福大学Hawkes实验室完成博士研究,并于2022年创办Vine Medical Inc.推进商业化,下一步是启动临床试验验证设备安全性。报道引述Haggerty的话说,目标是“让气道管理民主化”,使这项原本依赖高级专科医生经验的操作,变成经过短暂培训的普通急救人员也能完成的技能。