当前的手术机器人技术通常依赖于两种主要的自动化技术。第一种是基于模型的自动化，即预先编程程序步骤及开始或停止的条件。第二种方法涉及机器学习算法，需要大量的程序和任务序列数据集。尽管这两种方法都促进了手术机器人技术的发展，但它们在可扩展性、普遍性和适应性方面存在局限性。现在，一个突破性的多机构项目旨在通过首次结合基于模型和基于学习的方法来革新机器人手术。
这将提高手术中自动化的适应性、可扩展性、健壮性和可解释性。这个项目涉及一支由田纳西大学（美国田纳西州诺克斯维尔）机器人专家和外科医生组成的团队，目标是开发一种能够在没有人类干预的情况下进行全程手术的手术机器人。这一飞跃得益于一种称为同心管机器人的新技术突破。这些针状机器人可以像触手一样弯曲和延展，由一系列旋转在一起的弯曲的、超弹性的望远镜式管子组成。
研究人员将开发计算模型，以模拟手术过程中组织和机器人的运动，并利用这些模型通过人工智能（AI）训练、运动规划和手术环境的映射来引导自动化系统。其目标是使新型手术机器人能够在现有手术机器人无法到达的解剖区域进行更少侵入性且更有效的手术。这包括在无需直接外科医生干预的情况下，从气管和前列腺中移除肿瘤的手术。
此外，研究人员还设想将此技术应用于其他病况，如子宫肌瘤、膀胱肿瘤、脊柱手术和脑囊肿，从而扩大其在各种临床应用中的潜在影响。“这个项目将使手术机器人具备前所未有的自主能力，而且该机器人比现有商业手术机器人小一个数量级，”
机械、航空航天及生物医学工程系的副教授兼B. Ray Thompson教授Caleb Rucker说，“手术机器人的自主性可以通过提高安全性和减轻外科医生的体力和认知负担，为患者带来许多潜在的好处。”