基于活结的力学传导机制
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浙江大学巧用活结解决机器人手术中的“力盲”问题
Xin Hua Wang· 2025-11-28 09:01
"如果把一个活结和一个死结串联在同一条缝线上,它们就能共享拉力。"浙江大学航空航天学院交叉力 学中心教授李铁风介绍说,想象一下,当医生拉紧缝线时,活结的结点被解开瞬间所产生的一个预设好 的精准峰值力,会通过绳子瞬间传送给另一头的死结,活结打开的一刻就是告诉系统:"力度已到位, 死结请在此刻锁定!" 来自力学、医学、数学、材料、机械、控制等不同学科的老师和同学通力合作,在跨学科思维的碰撞与 磨合中,研究团队历经上千次设计迭代,完成了"基于活结的力学传导机制"的程序,并将这一力学"密 码"稳定地"编织"进外科缝线中,研发出活结智能缝线,实现"活结"对"死结"的精准赋能。 目前,研究团队正在构建针对不同组织的力值数据库,开发适用于消化道、心血管、神经外科等领域的 机器人手术高精度缝合系列产品。(记者黄筱) 浙江大学科研团队经过多学科交叉研究,阐明了"基于活结的力学传导机制",并创新性提出活结智能缝 线,成功将其应用于外科手术缝合,并有望指导其他机器人和智能结构设计。相关成果于11月27日在国 际顶级学术期刊《自然》上以封面文章形式发表。 外科手术正逐步迈向机器人时代,但一个现实难题摆在医生面前:外科医生在机器人辅助 ...
浙江大学发表Nature封面论文:一个“活结”解锁“手感”,帮助外科医生和手术机器人实现精准力控
生物世界· 2025-11-28 04:05
撰文丨王聪 编辑丨王多鱼 封面解读 :在手术缝合中打结需要精确的力度控制——力度过小会导致缝合伤口裂开渗液,力度过大则会引起伤口肿胀并 限制血流。机器人辅助虽能解决该问题,但其复杂的传感系统在微创手术等空间受限的操作中受到限制。该研究分析简易活 结的力学特性,发现可通过机械传力方式实现伤口的一致性闭合,且无需电子设备参与。基于此,他们开发出了一种名为 " 排版丨水成文 当你 系鞋带 时,轻轻一拉就能感受到那个恰到好处的紧度——这日常动作背后隐藏的力学智慧,如今被 浙江大学 的研究团队成功引入高端医疗领域。 2025 年 11 月 26 日, 浙江大学医学院附属邵逸夫医院 蔡秀军 院士团队与 浙江大学 交叉力学中心 杨卫 院士团队合作 ( 杨栩旭 、 陈鸣宇 、 李铁风 为论文共同通讯作者, 薛耀庭 、 曹佳胜 、 冯涛 、 张凯航 为论文共同第一作者) ,在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为: Slipknot-gauged mechanical transmission and robotic operation 的研究论文,该论文该被选为当期 封面论文 。 该研究首次提出了 基于活结的力学传导机 ...