能夠在生物體內操作
大多數人對機器人都不陌生，這幾年機器人設計，在各領域不乏蓬勃的開發和應用，特別是結合定位科技和工業4.0觀念的發展，在各大工業展覽，都是不可缺少的議題。那麼，專門設計給醫療用，特別是適合在生物體內操作的機器人呢?我們很少看到機器人在生物體內的應用和討論，技術上的主要困難，在於生物體內是1)相對非常小的空間，可以是幾毫米(mm)的尺寸，如何到達定位且精密操作；2) 生物組織脆弱，要能不造成傷害，維持適當的生理運行；3)順利進入生物體內，如何持續定位且供給動力;4)完成任務後，安全離開。根據這幾點，大家可以來想想，如何讓機器人「柔軟」的進入生物體，且精準定位呢?
柔軟且精準定位
UC San Diego的教授Tania Morimoto和學生Connor Watson開發了一套系統，具有能讓機器人1)柔軟地進入生物體且2)追蹤其定位的功能，著重特點為低成本，不用仰賴具有輻射的環境設備。這裡提到「柔軟」的設計，是使用非常細的尼龍(nylon)材料，如同襪子一般，以流體的壓力，讓這個材料伸長來作動。其定位的技術，則是在尼龍材料前進的最前端，內嵌磁鐵，應用現有的磁定位(magnetic localization)方法，發展電腦模型來定位。在機器人運作的區域週圍，安置四個感測器，能感測到磁鐵移動帶來的磁場改變，進而根據磁場的強弱，計算出磁鐵的位置。除此之外，開發者藉由訓練神經網路(neural network)，來修正模型計算的位置和感測器訊號間的差異。目前，這套系統平面定位的精準度，距離上是3.0 ± 1.1 毫米，方向上是 6.5 ±5.4° 。整個系統的花費約在100美元。
這樣的開發，著重於系統設計和醫療應用的概念，特別是，未來侵入式的醫療行為，能否不再仰賴像X-Ray這樣具有輻射的影像來定位。以生物體內，毫米(mm)級的操作空間來看，我們仍期待能有更精準的定位和更小的誤差。
文章參考：UC San Diego News Center
影片來源：JacobsSchoolNews
圖片來源：Flexible by -Ebelien- @flicker CC BY 2.0
