手術(shù)機(jī)器人將于 2024 年登上國(guó)際空間站開(kāi)展測(cè)試

北京時(shí)間 8 月 4 日上午消息，據(jù)報(bào)道，一位機(jī)器人“外科醫(yī)生”將被送往國(guó)際空間站開(kāi)展測(cè)試，有朝一日甚至可能在太空中獨(dú)立操刀手術(shù)。

國(guó)際空間站位于近地軌道上，距地表約 409 公里，每 90 分鐘繞地球一周，移動(dòng)速度每秒 7.8 千米。

在 NASA 數(shù)年來(lái)的支持和贊助下，美國(guó)內(nèi)布拉斯加州的科學(xué)家們成功打造出了這臺(tái)名叫“MIRA”的機(jī)器人，意為“小型活體機(jī)器人助手”。它將在 2024 年升空前往國(guó)際空間站，用仿真組織演示一番自己的切割能力。

科學(xué)家稱，它可以在未來(lái)的火星任務(wù)中幫宇航員修復(fù)破裂的闌尾、或是在遙遠(yuǎn)的戰(zhàn)場(chǎng)上取出軍人體內(nèi)的彈片。

MIRA 機(jī)器人是內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校工程學(xué)院教授謝恩?法利特的作品。今年四月，NASA 宣布已向該大學(xué)發(fā)放 10 萬(wàn)美元獎(jiǎng)金，讓機(jī)器人準(zhǔn)備好 2024 年開(kāi)展測(cè)試任務(wù)。

內(nèi)布拉斯加大學(xué)工程學(xué)教授謝恩?法利特是 MIRA 機(jī)器人的發(fā)明者

“NASA 長(zhǎng)期以來(lái)一直很支持這項(xiàng)研究。我們的機(jī)器人有機(jī)會(huì)登上國(guó)際空間站?！?/p>

MIRA 機(jī)器人僅重兩磅（約合 0.9 千克），呈纖長(zhǎng)的圓柱狀，底部有兩根可移動(dòng)的操作臂，每根各配有一件迷你版工具，一件用于抓取，另一件用于切割。未來(lái)有一天，它們將會(huì)切割和抓握真正的人體器官與組織，但出于安全考慮，在此之前還需開(kāi)展多年的研發(fā)和測(cè)試工作。

目前，該機(jī)器人可以通過(guò)患者腹部的單個(gè)切口、將手術(shù)工具插入體內(nèi)，并由外科醫(yī)生通過(guò)一旁的操控臺(tái)來(lái)控制，但未來(lái)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。

“隨著人們?cè)谔罩凶叩迷絹?lái)越遠(yuǎn)，也許說(shuō)不定哪天就需要做手術(shù)?！狈ɡ亟淌诒硎?，“我們正在努力實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)?！?/p>

登上國(guó)際空間站后，MIRA 將獨(dú)立完成工作，無(wú)需醫(yī)生或宇航員在旁指導(dǎo)。不過(guò)這些操作不會(huì)使用真正的人體組織。相反，它將在一臺(tái)微波爐大小的實(shí)驗(yàn)箱中模擬各種手術(shù)動(dòng)作，比如切斷繃緊的橡皮筋、推動(dòng)串在電線上的金屬環(huán)等等。

不過(guò)據(jù)法利特教授估計(jì)，MIRA 還要再過(guò) 50 至 100 年才能獨(dú)立開(kāi)展操作。2024 年測(cè)試的目標(biāo)也并不是機(jī)器人的自動(dòng)化水平，而是為了在零重力環(huán)境下對(duì)機(jī)器人的操作能力進(jìn)行微調(diào)。

按照程序設(shè)定，這臺(tái)設(shè)備可以獨(dú)立開(kāi)展測(cè)試，從而減少對(duì)空間站通訊帶寬的占用，并盡量縮減宇航員在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)上花費(fèi)的時(shí)間。

“宇航員只需要打開(kāi)開(kāi)關(guān)，機(jī)器人就會(huì)自己開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。過(guò)了兩小時(shí)，宇航員再把開(kāi)關(guān)關(guān)上就行了。”

法利特教授和該校工程學(xué)研究生蕾切爾?瓦格納明年將一起完成發(fā)射前的最后完善工作，通過(guò)編寫(xiě)軟件，讓 MIRA 能夠在空間站的實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)進(jìn)行作業(yè)；此外還要對(duì)該設(shè)備開(kāi)展大量極端測(cè)試，確保其能夠挺過(guò)發(fā)射過(guò)程、可以在太空中按預(yù)期開(kāi)展工作。

MIRA 的手術(shù)性能已經(jīng)在地面上得到了驗(yàn)證。在此前一次實(shí)驗(yàn)中，前 NASA 宇航員克萊頓?安德森曾在休斯頓的約翰遜航天中心嘗試操控過(guò)該機(jī)器人，在一間手術(shù)室里引導(dǎo) MIRA 完成了一系列模仿手術(shù)的操作。

法利特和同事們研發(fā) MIRA 已有近 20 年時(shí)間。2006 年，他與合伙人共同創(chuàng)辦了 Virtual Incision 公司，就此啟動(dòng)了 MIRA 項(xiàng)目。自創(chuàng)立以來(lái)，該公司已經(jīng)吸引了超過(guò) 1 億美元風(fēng)投資金。