关于微型机器人这是今天最in的一篇演讲|CCF-GAIR2017【王者体育官网】

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本文摘要:特别是在临床上。

特别是在临床上。现在世界上医疗机器人很多,而且15年前人们就开始思考了,下一代机器人,特别是下一代医疗机器人并非如此。我们想到的出发点就像第一张照片好莱坞电影的机器人一样微。这是1966年电影中经常出现的机器人,增加科学家加以隐藏,通过内部传感器可以理解周围的环境。

它的体积非常小,可以被体内呼吸。今天可以制作这个场景。我认为好莱坞有比科学界先进得多的设备,但他们不需要考虑现实,也不需要考虑生产方法和材料。

对科学家来说这个问题更浪费,特别是工程师,必须考虑生产、机械、潜力、给社会大众的好处、商业化、落地。另外,考虑到市场上的哪种疾病是由医疗机器人分担的,如果没有它科学研究就没有意义了。你是怎么构成微型机器人的? 接下来我们来谈谈机器人的工作原理,特别是如何实现微型机器人。

我们不能像小说一样让机器人在人体内呼吸。我们说的是用什么材料。

所以我再谈谈那个物理包含。这有两个公式。

第一个是磁力。要通电,必须给微型机器人降低磁张力。另外,通过改变微型机器人的结构,减少力量,增加力量,也期待这个机器人能旋转。

基于这两个公式构建的机器人物理公式不仅可以展开力的减少和增加,还可以展开权利的360度旋转和旋转。在2009年,我们将使用八种比较常用的磁铁驱动的医疗设备,看看在三维作业场景中如何控制机器人的南北和力量的大小。

这项技术也是我们首先明确提出开发并应用的。微型机器人的应用,如果已经有官方和能力控制微型机器人,下一个问题是医疗行业这样的小型机器人有什么好处。首先看看眼睛有什么病。

一般的疾病是用肉眼从外部很好地观察到的,但也有在过去10年间没有得到任何变化的。现在可以使用微型机器人,在眼睛里仔细观察其内部结构,看看有什么病。我们的发明者开发了新设备。

那非常小,只有零点几毫米。把它放在眼睛上取出来,那会有什么影响? 从微型机器人的角度到达,我们还想让能破坏血管的机器人成为发明者,将其用于动物展开实验。通过血管中的南北,寻找疾病再次发生在哪里。

看看体内再次发生的情况,有时会被指出心脏和胃有问题。多年来,很多人强烈建议使用微型机器人帮助外科医生做手术。

说到心脏,里面有很多血管。如果有几个微型机器人可以使用,这个机器人需要帮助我们自己系统控制手术的进行吗? 我们开发了患者可以躺在这个系统里,医生可以通过手中的微器件看到患者的跳动、血流速度的系统。另外,一位医生和护士帮助患者说明自己体内的疾病状况。这个微小的体外设备在进入血管后,有连接上面的磁力,所以有必要把信息传达给机器人的大脑。

系统的导管进入体内后,就会找到肿瘤的方位。在左上可以看到连接两个系统的前端设备和后端设备展开手术。右图中,外科医生可以使用机器人控制手术的进行。

手术有两个部分,第一要正确控制从外部转移到患者体内的机器人导管。其次,在我们移动导管的过程中,几乎需要展开控制。下面的照片展示了确实患者做的第一个顺利的实验。

左边是患者用超声波引导看病的样子。右图上需要看到心脏里的图像。呼吸困难的地方在哪里? 在哪里进行正确的实验和手术? 医生看著传递的图像,把体外设备放入体内还心脏的部分。导管柔软,同时非常灵活。

你可以高分辨率地看到心室和心室前端的所有图像。我们可以控制微型机器人,让机器人控制导管。通过这项技术,我们制作了像导管,特别是心导管的操作者和控制一样的东西。最近转移到胃底等其他部分也被使用,可以可靠地展开胃的检查。

更重要的是,我平时想展开胃肠镜的检查,最好转移到小肠部分。我们现在可以和香港医生合作,建立6米宽的磁感应导管,建立30分钟的体内移动。让我们在多模态微型机器人下看看软机器人。

这在过去的5-10年里很受欢迎。在这种比较硬的高分子材料的生产中使用,也有生物指向的技术和材料分解,指出这也是未来机器人发展的领域,即所谓的低软性机器人。与此同时,大型软机器人能不能做得小,特别是小。

比如,老板需要给我们做针细胞。在我们使机器人变得更小的过程中,物理特性不会再次变化。我们也用于磁场,但磁场的使用方法在微量水平上不是某种程度的物理属性。

自然给出了解决办法。1973年我们确实发现细菌有磁矩的机制。这是一个非常有趣的运动机制。这个运动机构可以让微型机器人模拟大肠杆菌和其他菌体的运作。

现在开发的人工菌体鞭毛非常小,同时是双重旋转的结构,可以在液体中权利流动,通过磁场可以开展非常正确的操作者。我们制造了更小的微型机器人。与人的头发相比,那大约是15-20微克,红细胞大小。

我们现在做的非常小的柔性机器人可以在各种液体和高分子链中展开使用。2012年的吉尼斯世界记录中也记录了ZTH最小型的机器人,现在机器人的尺寸也大幅增大了。开发机器人后,一定程度上关注其运动,期待有效的应用。

这几年,我们还想用机器人展开给药,专门针对身体的某个病灶展开。我们把机器人用作类似材料的壳。上面有带黄色荧光蛋白的不同的DNA。

我们做的是把小柔性微型机器人和人类肾脏细胞融合在一起。细胞不榨取机器人搭载的DNA,因为带有荧光蛋白,所以可以知道细胞的转染,同时可以更好地理解这些细胞的基因表达。

微型机器人也可以应用于其他方面,如是否需要正确控制药物,是否需要对形状变化的物体展开药物控制。例如水凝胶在温度变化时不会再次适当变化。

我们几年前就开始了实验,探讨是否有可以用磁场的方式展开药物温度控制的机制。施加红外线可以冷却水凝胶,最后释放有效的药物分子,在体内展开正确的药物投用。在我们开展研究的过程中,我们发现的某种程度上是用于机器人,探索自然,自然界有不同形态的微生物。

这是这几年我们发现的细菌形态和细胞形态。某种寄生虫有不同的形态,从苍蝇转移到人体,以免引起睡眠障碍。形状很有趣,可以在人的体内制造快乐的流动。

超过某个生命周期的话,总是不出现体内的深渊而活着,把自己的细胞复制得很大,再次开始新的生命周期。我们不指望机器人这样做,但我们可以自学这个机制。自然界有很多微小生命体,它们有不同的形态,所以我们在考虑能否做到。微型机器人可以在形态学上变化,也可以改变自己的形态。

例如在温度的变化下,调节它们的形态变化。这种变化可以极大地优化设备,使它们超越更好的移动性,构建更好速度的运动,或者构建像寄生虫和一般病原菌那样移动的过程。从我们的立场来说,这样可以开发构筑各种形态的机器人操作者的技术。

控制他们的不道德,找到最坏的移动点。除此之外,还在寻找将微型机器人用作导管和内窥镜技术的方法。这可以通过磁场构建导管来灵活地使用和引入。另外,可以用小导管构筑显微手术,用内窥镜构筑小肠窥视。

微型机器人有助于理解如何安装管道和材料。我们现在需要建立可行性模型,理解不同磁场之间的作用,建立导管在结构上的形态变化,依然用于传统内窥镜中使用的导管。你说这在临床上是可以建立的,但现在市场上有两个系统总是可以出现导管。用于导管时,体内再次发生很大的形态变化,有助于理解对给药和纤维的控制。

最近,我的博士学生被用于非常小的磁性支气管镜检查。他被用于非常好的磁场检查,非常小的支气管镜,把内窥镜转移到了支气管底部。非常小的导管,直径只有2微米,进入体内看肝细胞是否经常癌变的过程,可以取样前列腺展开。

我知道中国的肺癌是相当严重的疾病,但我们想做很多工作,推进肺癌的化疗。需要用微型机器人进入肺底,远远比现在的内窥镜进入的维度深。除了手术以外,我们还需要通过在外部控制微型机器人,在肺部展开权利行动。柔性材料没有落下能力,所以不用担心,可以转移到肺的最下部,比现在所有市场的设备都浅。

另外,在将传统机器人引入新的新型机器人的同时,还可以构建一些新的可倾斜的结构,协助我们构建目前旋转外科手术无法超越的病灶深度。最初谈论了科幻小说中经常出现的场景,实际上,切断了可以转移到身体不同部分的微型柔性机器人,自动分割了其中几个,超过了给药和治疗的目的。

当然,问题是,第一,如何展开药物的安装,第二,用什么样的纳米材料展开结构,第三,关于体内的温度、酸碱的值、需要控制给药和切断的所有工具、条件、给药方法,我们是小型罗另外,我们考虑了防止这些机器人在给药过程中伤害其他细胞的方法。微型机器人的未来我想向大家特别强调的是未来是无限的。说到微纳米机器人,那是一门小新学科,我们的研究也不到15年。

我们用动物的身体做了实验,如果用人的身体做实验,不仅仅是用更简单的过程来展开非常简单的导管设备。我们将来必须解决什么样的问题呢? 现在不存在感觉问题,而且物理材料问题也解决了。但是有几个基本问题,不能解决问题。

这个学科每周都公开发表新论文,是解决问题现在常见的问题,但还没有做很多工作。我们也依然理解为医生。看看微型医疗机器人在医学上应用于何处,然后在他们那里获得一些系统,看看他们现在的医疗问题是什么,我们能为他们做什么。

另外,如果能构建很多小型微型机器人,就有几个很大的区别。我们现在连接着8000个小机器人。

我们发现现在也可以使用3D柔性打印机。这台柔性打印机也成为了医疗机器人的可能。

我们的研究小组加大投资力度和科研力度,与新材料科学家开展交流,寻找更好的新材料。我们再回到医疗机器人领域来看,实质上2001年医疗机器人取得了相当大的突破。从2001年到现在16年间,我们看到了商业的顺利,治疗的顺利。

很多在医疗机器人领域工作的人肯定会在那之后推进他们的工作吧。这个过程中也有新的想法和想法,一台机器从最初的研究开始商业化最多可能有20年。对我们来说,远景还是非常困难的。现在有更多的微型医疗机器人。

有时会改变技术,有时也会改建机器人的结构。想法很简单,但切实建立这个流程,训练外科医生如何适合小型或微型机器人,支持他们的手术,实质上是更难的任务。当然,疾病也是一个简单的过程,科学上谈论小型机器人也不是尽自己的力量。研究也需要投入很大的科研资金,特别是政府法律法规的反对,为了获得医疗微型机器人科学研究的更好投资而合作。

毫无疑问,医疗机器人在全世界都在普及,不会有更多的患者用更好的方法手术,我们也必须找新设备延长化疗的时间,使整个治疗过程更有费用。这是我们未来研究的方向。最后,关于我们将来可能研究的方面,今天世界上很多人还不能得到高质量或优质的外科医生,协助他们临床自己的疾病。

哈佛医学院发现30%-40%的人类疾病必须通过外科手术解决问题。现在我们的钱投入了艾滋病、肺炎和其他疾病。这些疾病只占世界犯罪者人数的10%。

所以,我们必须获得更多的微型医疗机器人,帮助外科医生自主手术,解决问题世界人民必须解决的问题医疗问题。作为医疗服务的提供者,必须把外科手术带来更好的发展中国家,对于没有接受手术机会的人,也必须给予第三世界各国的患者。未来的微型医疗机器人前途光明。我们可以让问题更接近,减少化疗的成本,提高手术整体的效率。

特别需要在第三世界建立这些目标。原创文章,发布许可禁令刊登。

以下,听取刊登的心得。


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