由AI设计的这些机器人蛇可能是手术室中的下一个重要事件

手术机器人现在是在手术室工作的医疗团队的标准部分。但是，尽管被称为机器人，这些机器并不是独立的 - 它们仍然完全由操作它们的医生控制，他们使用工具和相机在机器助手的帮助下进行微创手术。然而，澳大利亚的一个项目可能是机器人手术新方向的开始。

作为昆士兰科技大学(QUT)的一部分，澳大利亚机器人视觉中心的研究人员自2015年以来一直致力于外科蛇形机器人的概念，旨在为机器人手术创造更灵活的仪器。

坐在膝关节手术 - 关节镜下，外科医生进行锁孔手术以调查和修复关节 - QUT团队发现需要新的工具可以绕过拐角并适应膝盖的狭窄空间，几毫米宽，而不是在剧院中更常见的直的，不灵活的乐器。

QUT蛇形机器人的第一次迭代是一块硬件，由金属片组成，可以互相伸缩，可以延伸形成一条曲线。虽然最初的机器人安装了弯曲工具，但它没有提供足够紧的曲线，足以适应膝盖的极窄范围或拐角转弯的能力，这是工具到达膝关节某些部位所需的东西。

现在，研究人员正在重新审视蛇形机器人，使用一种进化原理重新发明它们的蛇形硬件 - 正如通过人工智能的镜头所看到的那样。

虽然早期的蛇形机器人是一种万能的产品，但新一代蛇形机器人的设计与他们将要使用的患者一样个性化。

“我们认为这是研究中最独特的事情。当然，人们之前已经制作过各种各样的蛇形机器人，但这个概念是关于为每个病人和每个操作制作一个蛇形机器人。这是一个完全定制的蛇形机器人中心首席研究员Jonathan Roberts告诉ZDNet，正在进行手术的特殊关节。

为了创造在每个人的解剖学范围内工作的蛇形机器人，QUT团队生成数十个蛇形机器人的虚拟版本，并设置进化算法来处理它们，在最适合生存的竞赛中，旨在创造最好的可用机器人。

首先，通过CT或MRI扫描患者的膝盖，并对其内部解剖模型进行建模。与外科医生一起，QUT系统然后描绘了外科医生在手术期间需要到达的膝关节部位，以及他们需要避免的部位。

随着模型膝盖到位，QUT系统将100个蛇形机器人设计放在他们的步伐中，在模拟中单独测试它们以找出它们到达膝盖右侧部分的程度。之后，他们根据他们的表现排名。然后，进化算法根据模拟结果改进效果更好的设计，反复运行模拟，调整获胜的机器人并拒绝那些不符合要求的机器人。

“这是复制在自然和进化过程中所观察到的，但是你在计算机内部进行了复制......我们杀掉那些做得不好的人，我们交配那些做得好的人。在这种情况下交配，意味着你将一半和另一半的特征结合起来。你会对其中一些进行随机突变 - 在交配过程中改变几个小位。

经过30代，进化过程完成。一旦获胜者加冕，就会被送去3D打印，最终目的是用于手术。蛇形机器人是空心的，外科医生的工具和摄像头可穿过中间的孔到达关节表面。

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