韩国团队造出气压驱动“藤蔓”防护服：10秒自动穿好

Kim Nam Gyun 在韩国科学技术院（KAIST）做博士后研究员。有一回他骑车赶上突降大雨，想套上雨衣，一只手却怎么也穿不进去，拉拉链更是腾不出手来。他当时就琢磨：要是雨衣能自己穿好，那该省多少事。

这个念头听着不大，研究团队却把它做成了正经论文。

他们的做法是把气压驱动的柔软「藤蔓」嵌进衣服里。加压以后，藤蔓带着面料顺着身体往上贴、往上爬，像常春藤攀在架子上一样。人不用站着一动不动，照样能穿完。

大约 10 秒，一整套防护服就穿戴完毕。

Ryu Jee-Hwan 教授解释，这类机器人靠尖端不断生长来前进，所以在弯曲表面上也能稳稳移动。窄缝能钻过去，还能照着周围环境的形状长，表面是滑的、黏的、斜的，都拦不住它。

用途方面，研究者点到了芯片工厂的洁净室和应急服务。

半导体洁净室换衣服的程序很严，工人每进出一趟都要换一整套防尘服，步骤又多又繁，穿得不规范还会带入污染。

急救人员碰上化学事故或传染病现场，得赶紧把防护装备穿上，而这类装备通常要同伴搭把手。

有了自穿系统，这两种场景都不必再额外派人，也不用复杂培训。

专业场景之外，研究团队还提到老年人和行动不便者。手劲变小、肩关节活动受限，是不少老人每天穿衣时实打实的难处。

Ryu Jee-Hwan 受访时说：当所有人都在讨论 AI 时，机械工程同样可以给世界带来变化。

藤蔓机器人

斯坦福大学机械工程系的研究人员在 2017 年就把藤蔓生长的逻辑搬进了实验室。他们做的是一根两端密封的软管，像一只翻过来的袜子，折叠在自身内部。气压从固定的一端泵进去，管子顶端就开始往外翻转，跟把袜子从里往外翻差不多，只是这个翻转过程不会停。

原型机用的是薄塑料膜，材料便宜，气源就是普通压缩空气，整个系统没有电机，也没有传感器阵列。

这台机器人能以最高约 35 公里每小时的速度短暂冲刺，能钻进比自身直径还窄的缝隙，能举起 100 公斤重的物体，还能在狭小空间里自己盘成天线形状。

传统机器人一移动，每一节关节都在挪位置，每一段身体都要扛住外部环境的阻力，一旦被夹住就动不了。藤蔓机器的「身体」不动，只有尖端往前伸，新材料从内部不断补到前端。

不规则的空腔、弯曲的通道、满地障碍的地形，传统机器人碰上几乎没辙，藤蔓机器人只需把气压分配改一改。

插管，缩短的是时间，也是经验的距离

硬质机器人和人体接触时，力量传递往往是刚性的，压力集中在接触点上，容易造成损伤。

软体机器人本身够柔，天然适合与人体共存。哈工大和港中大研究出的磁性粘液机器人能进入人体，取出不慎吞下的电池等异物，还预计用于消化系统手术，或者把药物送到人体特定部位。

藤蔓机器人的推进方式把「推」这个动作去掉了，换成「长」。

研究人员很快发现，这套逻辑不只适用于搜救废墟，还能走进别的地方。

气道、消化道、血管，人体内部有大量弯曲管道，现有医疗器械穿过这些结构时，大多靠推力、靠刚性、靠操作者的手感。

人体的气道在进化上是用来挡住食物和异物的。急救插管要做的，就是在这段路上快速、准确地送进一根呼吸管，让氧气通过。

在院外急救现场，气管插管的首次失败率接近 35%，这是 UCSB 研究团队统计出的数字。

视频喉镜问世后，情况有所好转，可对操作者的要求依然不低：先得用眼睛找到气道入口，再手动把管子送过弯曲的解剖路径。整套动作吃的是经验和手感，技巧成分很重。Elliot Hawkes 的团队从藤蔓机器人的基础原理出发，做出了软体机器人插管系统 SRIS（soft robotic intubation system）。这套系统不要求操作者先看清气道再往里推管。

推进时只有尖端在往前走，管身不动，既不产生摩擦，也不会刮伤气道壁。按研究团队的说法，它就像一棵小藤蔓找准缝隙，安安静静地钻过去。「无摩擦」这个特性，让它能在曲折的解剖结构里自己找路，而不是被硬推着走。

测试在尸体上开展。参与者共 8 名急救人员：4 名急救医护技师、4 名辅助急救员，接受的培训时间是 5 分钟。

结果是 87% 的人在第一次尝试时就完成了插管，平均耗时 21 秒。同样条件下改用视频喉镜，成功率是 63%，平均耗时 44 秒。

研究已发表在《Science Translational Medicine》上。主要作者 David Haggerty 曾在 Hawkes 实验室完成博士研究，2022 年他创办 Vine Medical Inc.，推动这项技术商业化。下一步是启动临床试验，验证设备的安全性。

Haggerty 的说法是「让气道管理民主化」。意思是，这项原本只属于高级专科医生的操作，要变成普通急救人员短训之后也能上手的技能。

机器人技术的进步，今天未必都体现在更多传感器、更大数据和更复杂模型上。有时候，关键改进来自一株藤蔓。

感知、导向和缓冲的一部分功能交给了机械结构，控制系统就能简单一些。