RoboSoft 2026: Physical Intelligence and Adaptive Behaviors: How can soft robotics become an ally?

时间:2026.04.21

20260411日,RoboSoft 2026:“Physical Intelligence and Adaptive Behaviors: How can soft robotics become an ally?” 研讨会在日本金泽市金泽工业大学成功举办。本次研讨会由上海交通大学医疗机器人研究院、上海市柔性医疗机器人重点实验室以及东京大学联合主办,由上海交通大学杨广中教授、高安柱教授,东京大学Koji Ikuta教授、Emiko Uchiyama助理教授,东京科学大学姜铭助理教授、Kenya Mori助理教授,罗马第二大学Clara Kierbel博士研究生以及上海市柔性医疗机器人重点实验室黄少平博士共同组织。

来自全球多所知名高校与科研机构的专家学者齐聚一堂(包括:上海交通大学、上海交通大学附属同仁医院、东京大学、东京科学大学、哈佛医学院、瑞士洛桑联邦理工学院、马克斯·普朗克研究所、罗马第二大学、首尔大学、大阪大学、大阪府立大学、北陆先端科学技术大学院大学、哈尔滨医科大学肿瘤医院等),围绕软体机器人的物理智能与自适应能力在手术机器人中的最新研究进展、关键技术与未来发展方向展开了深入交流与讨论。

英国皇家工程院院士,上海交通大学医疗机器人研究院创始人及首席科学家广中教授在开场致辞中对参会学者表示热烈欢迎,他指出,软体机器人正朝着自主适应与物理智能的新范式发展,这为学术与产业界带来了重要机遇。本次研讨会旨在搭建跨学科学术平台,聚焦智能材料、形态计算与人本医疗的融合,共同探索软体机器人技术在临床应用特别是女性健康领域的创新突破。

 

本次研讨会第一部分的主题为From smart materials and microfabrication to adaptive behaviors”,由Koji Ikuta教授与高安柱教授共同主持。该环节围绕智能材料、仿生结构、微纳制造、集群智能与物理智能等前沿方向展开,深入探讨如何通过材料、结构及驱动机制的协同创新,推动软体机器人实现环境感知、自主适应与智能行为的跨越。

东京科学大学的Hideyuki Tsukagoshi教授作题为“Various motions generated in fluid-driven flexible tubes and their application to medical treatment”的学术报告。Tsukagoshi教授重点介绍了其团队在流体驱动软体机器人方面的创新设计。报告通过丰富的实例,系统阐释了如何利用流体驱动和柔性结构实现机器人与人体之间的物理适应性,并探讨了这些技术在医疗护理、康复辅助等领域的应用潜力,为未来软体机器人在精准医疗中的发展提供了新思路。

首尔大学Ho-Young Kim教授作题为“Emergent functional dynamics of linked particle clusters”的学术报告。他系统介绍了由V形活性机器人链通过刚性连杆连接形成的Link-bot。该研究揭示,仅通过调整少数几个连杆的几何约束参数,便能激发系统涌现出运动、导航、负载运输乃至竞争或合作等多样化集体行为。这项工作展示了如何利用简单的物理相互作用规则,在柔性机器人集群中实现可编程的多功能性与物理智能,为开发新一代自适应、可重构的软体机器人系统提供了创新思路。

瑞士洛桑联邦理工学院Fabien Sorin教授作题为“Thermally drawn multi-material and multi-functional fibers”的学术报告。他系统阐述了如何将热拉伸技术发展为先进的材料加工平台,用以在单一光纤中集成多种功能材料,从而制造出兼具感知、驱动、光学与药物释放能力的智能纤维。报告重点展示了形状记忆聚合物纤维、可用于软体机器人驱动的多材料致动纤维,以及其在智能缝合线、植入式探针、人造皮肤与康复辅具等生物医学领域的前沿应用。

大阪大学Kenjiro Tadakuma教授作题为“Inventions and embodiments of mechanisms for medical soft robotics”的学术报告。他系统阐述了从全向移动机器人到生物制造机制的创新设计路径,重点介绍了受纽虫捕食器启发的仿生软体触手、适用于泥泞地形的全向爬行机构以及基于拓扑变换的机器人重构原理。报告展示了如何通过巧妙的机构设计与驱动方式,实现机器人在复杂环境中的高适应性与多功能操作。

北陆先端科学技术大学院大学Huu Nhan Nguyen助理教授在题为“Physical intelligence and morphological computation in soft robotics”的报告中,系统阐述了其在软体机器人形态计算的创新研究,通过将计算任务从控制器转移至结构本身,实现机器人的被动适应到主动动态变形的转变。报告介绍了受玫瑰绽放启发的ROSE旋转式软体夹持器、振动驱动的叶片机器人和仿生河豚机器人,展示了如何通过巧妙的形态设计与物理智能,实现抓取、运动等多种功能。

马克斯·普朗克研究所的Antonia Georgopoulou博士带来题为“Artificial sensing for soft and biohybrid robots”的主题报告。她系统介绍了用于软体和生物混合机器人的多模态人工感知技术,重点展示了其团队研发的兼具韧性与顺应性的双网络水凝胶传感器。该传感器可集成力、热、化学等多种感知能力,并具备自修复特性,结合机器学习能实现刺激的精准分类。报告展示了此类感知系统在提升软体机器人环境交互与自主性方面的潜力。

 

藤田医科大学Yoshinori Inoue教授作题为“Optical soft bending sensor for soft robotics actuators”的学术报告。他系统介绍了其团队在无电力液压驱动导管系统与光学弯曲传感器方面的创新研究,重点展示了液压主动导管系统的精确角度控制与多关节独立驱动能力,并验证了可用于软体机器人的集成式光纤弯曲传感器。该研究为在人体内部实现精准、安全的主动导管操作提供了全新技术路径,在微创手术与精细医疗操作领域展现出重要应用潜力。

最后,东京大学Koji Ikuta教授作题为3D micro fabrication and safe actuation for soft robotics in biomedicine的学术报告。他系统回顾了其团队自1986年研发出世界首个主动内窥镜以来的系列研究,并重点展示了采用超弹性形状记忆合金制成的3mm多自由度灵巧手术机器人。报告深入阐释了其在新MEMS领域推动的结构、材料与环境范式转变,以及微立体光刻等先进制造工艺,为在生物环境下实现高精度、高生物相容性的微创手术机器人提供了完整的技术路径与前瞻视野。

 

本次研讨会第二部分的主题为Toward women-centered healthcare”,由Emiko Uchiyama助理教授及姜铭助理教授联合主持围绕临床需求分析、手术机器人、辅助生殖、孕期康复与临床转化等议题展开,旨在以工程方法应对女性健康领域的独特挑战,推动技术创新真正服务于临床需求

东京科学大学Masashi Ikeuchi教授应邀作题为Micro robotics for pregnancy medicine的学术报告。他系统分析了日本当前胚胎移植后低怀孕率所面临的严峻挑战,并指出除胚胎质量外,移植过程中胚胎的随机游走是导致妊娠失败却尚无解决方案的关键技术瓶颈。报告重点阐述了通过创新技术实现宫内胚胎定位控制的新理念,旨在将胚胎稳定保持在子宫内适宜区域,为从根本上提高辅助生殖技术的成功率、减轻患者身心与经济负担提供了新的研究路径。

大阪府立大学的Saori Morino助理教授在题为Rehabilitation for pregnant women的报告中,系统介绍了其团队在女性健康工程领域的前沿工作。她重点阐述了如何构建孕妇专用的肌肉骨骼模型,并利用遗传算法评估腹直肌与腹斜肌的共收缩激活状态,从而在无创、无额外负荷的安全前提下,量化分析孕期女性腹部肌力矩的变化。该研究为客观评估孕期肌骨功能提供了创新方法论,并呼吁推动更多元的机器人技术进入临床妇科学领域,以应对女性健康面临的独特挑战。

哈尔滨医科大学肿瘤医院李连伟副主任医师在题为Gynecologic Laparoscopic Surgery and Instruments”的报告中,深入探讨了妇科腹腔镜手术的最新进展与关键器械。他指出,与传统开腹手术的10-30 cm切口、术后疼痛强烈等局限性相比,腹腔镜手术通过3-45-10 mm的微小切口即可完成操作,无需切断肌肉,显著降低了组织损伤,使患者术后疼痛更轻、恢复更快。李教授通过临床数据和手术图片直观对比,系统阐述了该技术在微创性、安全性及患者预后方面的显著优势,为提升妇科手术精准性、减少创伤提供了重要技术方向。

哈佛医学院的Nobuhiko Hata教授在题为“How to transfer the engineering products to the clinical situations”的报告中,以女性健康领域的影像引导治疗为例,系统阐释了从工程创新到临床转化的核心路径。他着重提出临床需求优先于技术本身的核心原则,并强调从未满足的临床需求技术差距再到针对性解决方案的逻辑链条,结合其团队研发的集成化传感针、术中磁共振平台等具体案例,为如何有效定义问题、量化评估效益并最终实现患者获益提供了宝贵的实践经验。

罗马第二大学的Matteo Russo教授在题为“Design challenges in continuum robotics for women’s health”的报告中,深入剖析了面向女性健康的连续体机器人所面临的关键设计挑战。他首先系统分析了女性生殖道复杂的几何约束,并指出传统刚性器械的局限性。在此基础上,Russo教授提出了一系列创新的设计目标与解决路径,包括将器械外径缩小至4-6 mm、实现灵巧导航与分布式主动运动、集成力传感以间接评估组织状态等。该报告为开发下一代适用于妇科诊疗的高顺应性、多功能微创手术机器人提供了清晰的技术蓝图与重要的设计准则。

最后,东京大学的Emiko Uchiyama助理教授在题为“How to extract needs from clinical situations and transfer to the engineering side”的报告中,系统阐述了从妇科临床情境中有效提取需求并转化至工程端的方法。通过实地研究、访谈与问卷等途径建立研究假设,并以球体趋近测试、伪3D图像测试为例,展示了如何量化分析用户行为与环境认知间的潜在冲突。该研究融合了人类信息学、认知科学与数据科学等多学科视角,为在临床环境中精准识别未满足需求,并建立用户需求与工程解决方案之间的可靠桥梁提供了重要的实践范例。

除主题报告外,会议还设置了海报展示环节。多位青年学者围绕柔性连续体机器人仿生设计、多模态感知、远程手术电子皮肤、生物启发软体机器人、非结构化场景应用以及妇科与血管介入软体机器人系统等方向,展示了最新研究成果。专家评审团与参会者围绕海报内容展开深入交流与点评,现场互动热烈,充分展现了该领域年轻科研力量的创新活力。经过专家评审团打分评选,英国利兹大学的A soft magnetic tentacle with bioinspired cilia for contact sensing、日本九州大学的Multi-material compliant joint for endoluminal forceps和上海交通大学的Physical intelligence of bioinspired soft actuator for MRI-guided robotic neurointervention等三篇论文获得Best Paper AwardGold Prize)。

会议最后,Koji Ikuta教授总结发言,对各位嘉宾的精彩演讲及全体参与者的热情投入表示衷心感谢。本次会议在热烈的交流与思想的碰撞中圆满落幕,期待未来继续携手,共同推动学界与实践的融合发展。

 

本次研讨会围绕物理智能、材料创新与女性健康展开深入交流,为软体手术机器人向更智能、更安全、更普惠的未来发展注入了新的动能。感谢所有嘉宾与参会者的杰出贡献,期待未来继续携手,推动前沿科技与临床需求深度融合。

 

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