医疗机器人PPT课件

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1、医疗机器人医疗机器人 1医疗机器人医疗机器人1 1、医疗机器人的定义。（什么是医疗机器人？）、医疗机器人的定义。（什么是医疗机器人？）2 2、医疗机器人的分类和作用、医疗机器人的分类和作用3 3、研究医疗机器人的意义、研究医疗机器人的意义4 4、医疗机器人的研究现状和进展情况、医疗机器人的研究现状和进展情况5 5、现代医疗机器人应用图片展（宙斯医疗机器人，达芬奇、现代医疗机器人应用图片展（宙斯医疗机器人，达芬奇 医疗机器人）医疗机器人）6 6、医疗机器人的研究难点及其克服、医疗机器人的研究难点及其克服7 7、未来发展趋势、未来发展趋势退出21 1、什么是医疗机器人？、什么是医疗机器人？3 机器

2、人：机器人：“一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、 工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有 可用电脑改变和可编程动作的专门系统。可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”（美国（美国 机器人协会）机器人协会）医疗机器人：医疗机器人是多学科研究和发展的成果，是指医疗机器人：医疗机器人是多学科研究和发展的成果，是指 被应用在诊断、治疗、康复、护理和功能辅助被应用在诊断、治疗、康复、护理和功能辅助 等诸多医学领域的机器人，它具有机器人的一等诸多医学领域的机器人，它具有机器人的一 般特性和自我立即控制特性。般特性

3、和自我立即控制特性。退出4医疗机器人技术：医疗机器人技术：医疗机器人技术是集医学、生物力学、机械学、机械力学、材料学、计算机图形学、计算机视觉、数学分析、机器人等诸多学科为一体的新型交叉研究领域，具有重要的研究价值，在军用和民用上有着广泛的应用前景，是目前机器人领域的一个研究热点。医疗机器人主要用于伤病员的手术、救援、转运和康复。退出5 2 2、医疗机器人的分类作用医疗机器人的分类作用退出6机器人在应用上有两个突出的特机器人在应用上有两个突出的特点：点：1 1）：）：它能够代替人类工作，代替它能够代替人类工作，代替人进行简单的重复劳动，代替人人进行简单的重复劳动，代替人在脏乱环境和危险环境下工

4、作，在脏乱环境和危险环境下工作，或者代替人进行劳动强度极大的或者代替人进行劳动强度极大的工种作业工种作业退出72)2)：是扩展人类的能力，它可：是扩展人类的能力，它可以做人很难进行的高细微精以做人很难进行的高细微精密的作业，以及超高速作业密的作业，以及超高速作业等。等。退出8对于医疗机器人对于医疗机器人首先：它作为机器人的一种，他首先：它作为机器人的一种，他 同样具有上述特点同样具有上述特点（代人（代人 劳动以及代替人劳动以及代替人进行一些进行一些 高精细或者强度高精细或者强度大脏乱差大脏乱差 的活动）。的活动）。退出9其次：但是在此之外医疗机器人其次：但是在此之外医疗机器人 他还有许多自身所

5、他还有许多自身所特有的特有的 功能和特性。例如功能和特性。例如以下几以下几 点：点：退出101 1）医疗机器人起作用对象是人，）医疗机器人起作用对象是人， 人体以及医疗器械，因此人体以及医疗器械，因此其材其材 料选择和结构设计必须以料选择和结构设计必须以易消易消 毒灭菌为前提，安全可靠毒灭菌为前提，安全可靠无辐无辐 射射，如这个如这个退出采采血血机机器器人人112 2）以为以人作为作业对象，性能必）以为以人作为作业对象，性能必 须满足对情况变化的适应性，须满足对情况变化的适应性，以以 及机器人及机器人 自身作业自身作业 必须具有必须具有 柔性柔性退出123 3）医疗机器人自身应该具有扩展功）医

6、疗机器人自身应该具有扩展功 能的接口，如其与其他医疗能的接口，如其与其他医疗及其及其 任何医疗器械的预留通用接任何医疗器械的预留通用接口，口， 包括信息通讯接口，人际交包括信息通讯接口，人际交流接流接 口，临床口，临床 辅助器材辅助器材 接口等。接口等。退出13基于上述特点，医疗机器人可以进基于上述特点，医疗机器人可以进一步细分为：一步细分为： 手术机器人手术机器人 康复机器人康复机器人 护理机器人护理机器人 救援机器人救援机器人 转运机器人转运机器人退出14手术机器人手术机器人 特点及作用：特点及作用： 自身选位准确，动作精细，避免病人自身选位准确，动作精细，避免病人感染，手术机器人可以有效

7、地防止医生手术感染，手术机器人可以有效地防止医生手术时手部的抖动带来的危险，减少了手术者的时手部的抖动带来的危险，减少了手术者的疲劳，增加了精细操作的能力，从而提高了疲劳，增加了精细操作的能力，从而提高了手术的安全性，并且实现远程会诊和医疗。手术的安全性，并且实现远程会诊和医疗。 退出15应用举例：应用举例： 例如血管缝合手术中，人工很难实现例如血管缝合手术中，人工很难实现1mm1mm一下的血管缝合，但是如果使用手术机器一下的血管缝合，但是如果使用手术机器人进行则可以达到小于人进行则可以达到小于0.1mm0.1mm的精度，手术的精度，手术机器人进行手术，避免了医生直接接触患机器人进行手术，避免

8、了医生直接接触患者血液，大大的减少了医生及患者感染的者血液，大大的减少了医生及患者感染的危险。危险。 并且手术机器人也有很早的发展并且手术机器人也有很早的发展历史，历史，19941994年第一台商业化手术机器人就年第一台商业化手术机器人就在美国在美国 诞生了。到目前手术机器人已经不仅可诞生了。到目前手术机器人已经不仅可以用来完成普外科手术，还可以用来完成以用来完成普外科手术，还可以用来完成脑神经外科，心脏修复，胆囊摘除以及泌脑神经外科，心脏修复，胆囊摘除以及泌尿科和整形外科等方面的手术。尿科和整形外科等方面的手术。退出16康复机器人康复机器人 分辅助性分辅助性和和治疗康复型机器人治疗康复型机器

9、人两种两种 辅助性康复机器人：辅助性康复机器人：用来帮助老人和残疾人更好用来帮助老人和残疾人更好的的 适应日常生活和工作，部分的补偿了适应日常生活和工作，部分的补偿了他们的弱化他们的弱化 的机体功能。的机体功能。 按工作方式又可分为以下按工作方式又可分为以下4 4种：种： 1. 1.工作站型康复机器人工作站型康复机器人 2. 2.移动护理类康复机器人移动护理类康复机器人 3. 3.基于轮椅的康复机器人基于轮椅的康复机器人 4. 4.增强肢体功能的康复机器人增强肢体功能的康复机器人 治疗型康复机器人：治疗型康复机器人：用来帮助患者恢复机体功能用来帮助患者恢复机体功能退出17对于康复机器人的研究，

10、目前主要集中对于康复机器人的研究，目前主要集中于康复机械手，智能轮椅，和医疗性于康复机械手，智能轮椅，和医疗性康复机器人等几个方面。康复机器人等几个方面。康复机械手主要按转载一个固定的控制康复机械手主要按转载一个固定的控制平台上，也可以安装在轮椅上，但是平台上，也可以安装在轮椅上，但是安装在后者上是会导致机械手刚性和安装在后者上是会导致机械手刚性和抓起精度的降低。这种机械手系统一抓起精度的降低。这种机械手系统一般由视觉，运动，传感，导航及系统般由视觉，运动，传感，导航及系统控制组成。控制组成。退出18护理机器人护理机器人 作用：作用：护理机器人是一款用来辅助护护理机器人是一款用来辅助护 士完成

11、护理工作，如病人翻身、士完成护理工作，如病人翻身、更更 换床单等护理，以及食物，药换床单等护理，以及食物，药物，物， 医疗器械，病志的传送和投递，医疗器械，病志的传送和投递，与与 病人对话，提供数据和影像支病人对话，提供数据和影像支持等持等 工作的机器人。工作的机器人。退出19 护理机器人的特点：护理机器人的特点：人机接口的柔顺性以及端点阻抗的可控性要求人机接口的柔顺性以及端点阻抗的可控性要求比较高。这类机器人一般采用蓄电池供电，因此比较高。这类机器人一般采用蓄电池供电，因此要不断的提高能量的利用率，以延长其工作时间，要不断的提高能量的利用率，以延长其工作时间，并且这类机器人行走和停靠要平稳，

12、转向半径要并且这类机器人行走和停靠要平稳，转向半径要小，适合在狭窄的空间工作；其机械手要有力学小，适合在狭窄的空间工作；其机械手要有力学反馈，可用适度的力将物体抓起或托起，可以图反馈，可用适度的力将物体抓起或托起，可以图像识别，有自主导航和具有一定的判断能力让机像识别，有自主导航和具有一定的判断能力让机器人在一些无人条件下执行一些简单任务，还有器人在一些无人条件下执行一些简单任务，还有人机交互方面，让机器人有更人性化的操作界面，人机交互方面，让机器人有更人性化的操作界面，能理解人的语言，手势和身体语言等从而能更好能理解人的语言，手势和身体语言等从而能更好的理解操作人员的意图的理解操作人员的意图

13、退出20救援机器人救援机器人救援机器人主要担任危险救援机器人主要担任危险条件下的救援工作，在条件下的救援工作，在火灾，地震和战场等各火灾，地震和战场等各种场合下迅速安全的将种场合下迅速安全的将伤员救出。伤员救出。退出21救援机器人的特点：救援机器人的特点：救援机器人要救援机器人要工作与复杂的现场环境中，因此其结构要简工作与复杂的现场环境中，因此其结构要简单紧凑，运动要灵活还要有足够的动力足以单紧凑，运动要灵活还要有足够的动力足以克服障碍把伤病员移到安全的地带，动力来克服障碍把伤病员移到安全的地带，动力来源与蓄电池的救援机器人，其设计要尽量减源与蓄电池的救援机器人，其设计要尽量减少不必要的功率损

14、耗，救援机器人还必须要少不必要的功率损耗，救援机器人还必须要有规避障碍和导航的能力，在人不能为其提有规避障碍和导航的能力，在人不能为其提供指令和引导的恶劣环境下，能做出正确的供指令和引导的恶劣环境下，能做出正确的选择，这种机器人必定是集多种传感器于一选择，这种机器人必定是集多种传感器于一身，并且能对伤病员是否活着进行判断。这身，并且能对伤病员是否活着进行判断。这类机器人最好具有一定的应急能力，如供氧，类机器人最好具有一定的应急能力，如供氧，解毒和药物注射等。解毒和药物注射等。退出22转运机器人转运机器人作用：作用：转运机器人主要用于危病重患者的特殊体检、转运机器人主要用于危病重患者的特殊体检、

15、 挪动、转床、手术和麻醉前后的挪动、转床、手术和麻醉前后的接送和战场接送和战场 伤伤 病员的后送，避免伤病员的再病员的后送，避免伤病员的再受伤。受伤。特点：特点：转运机器人在保证患者无痛转移的前提下，转运机器人在保证患者无痛转移的前提下， 还要求已消毒灭菌，行走灵活，还要求已消毒灭菌，行走灵活，控制简单，控制简单， 安全可靠，自动化程度好，并具安全可靠，自动化程度好，并具有一定的智有一定的智 能型。能型。退出233 3、研究医疗机器人的、研究医疗机器人的 意义意义退出24 基于以上介绍的医疗机器人在基于以上介绍的医疗机器人在手术、医疗、护理、救援和转手术、医疗、护理、救援和转运等方面的众多特点

16、和作用，运等方面的众多特点和作用，因此发展医疗机因此发展医疗机 器人对医疗的现器人对医疗的现 代化和科技化有代化和科技化有 着重要意义。着重要意义。退出25首先，机器人手术无疑是对传统外科手首先，机器人手术无疑是对传统外科手术的一个挑战，它标志着人类也许就术的一个挑战，它标志着人类也许就要跨进一个崭新的医学新时代，将要要跨进一个崭新的医学新时代，将要掀起继微创外科以来的又一次新技术掀起继微创外科以来的又一次新技术革命的浪潮。现代高科技的不断飞跃革命的浪潮。现代高科技的不断飞跃发展，计算机技术、精密机械技术、发展，计算机技术、精密机械技术、远程通讯技术和现代医学知识的结合，远程通讯技术和现代医学

17、知识的结合，将开创一个机器人医疗的新世纪。可将开创一个机器人医疗的新世纪。可以认为，它带来的不仅是医学外科技以认为，它带来的不仅是医学外科技术上的飞跃，而且是医学伦理学和人术上的飞跃，而且是医学伦理学和人类社会观念的巨变。类社会观念的巨变。退出26例如：例如：医疗机器人运用机器人能够医疗机器人运用机器人能够代替人类工作，代替人进行简单代替人类工作，代替人进行简单的重复劳动，和扩展人类的能力，的重复劳动，和扩展人类的能力，做人很难进行的高细微精密的作做人很难进行的高细微精密的作业，以及超高速作业等。并且，业，以及超高速作业等。并且，还有其自身的选位准确、动作精还有其自身的选位准确、动作精细、避免

18、病人感染等特点。带来细、避免病人感染等特点。带来医学领域的重大发展，譬如其在医学领域的重大发展，譬如其在血管缝合技术上的精细化发展。血管缝合技术上的精细化发展。退出27 还有，腔镜手术支援机器人可以保还有，腔镜手术支援机器人可以保证在不用剖腹的情况下，只要在患证在不用剖腹的情况下，只要在患者腹部开几个很小的伤口，插入腔者腹部开几个很小的伤口，插入腔镜和手术钳，边看腔镜的画面边做镜和手术钳，边看腔镜的画面边做腹内手术。这腹内手术。这 是一种低是一种低 侵袭侵袭 手术，对患者手术，对患者 来说这种手术来说这种手术 具有刀口小，具有刀口小， 恢复快、医疗恢复快、医疗 费低等特点。费低等特点。退出28

19、再譬如：以实现低侵袭手术为目的，一些企再譬如：以实现低侵袭手术为目的，一些企业和研究机构开始合作研究机器人手术钳。业和研究机构开始合作研究机器人手术钳。这是一种应用遥控型机器人技术的高性能这是一种应用遥控型机器人技术的高性能的手术钳。为了实现手术钳灵巧而自由地的手术钳。为了实现手术钳灵巧而自由地改变作业方向，研究人员在手术上安装了改变作业方向，研究人员在手术上安装了多节机械关节，再通过操作系统和作业功多节机械关节，再通过操作系统和作业功能系统，把操作功能和作业功能合为一体。能系统，把操作功能和作业功能合为一体。这种系统还可以和以往的手术机械并用，这种系统还可以和以往的手术机械并用，动作范围大、

20、时间短的手术由外科医生直动作范围大、时间短的手术由外科医生直接做，而对动作范围狭窄而细微的作业，接做，而对动作范围狭窄而细微的作业，则用机器人手术钳去完成。则用机器人手术钳去完成。退出294 4、医疗机器人的研究、医疗机器人的研究 现状和进展现状和进展情况情况退出30随着科技的不断进步，医疗领域的随着科技的不断进步，医疗领域的现代化步伐也在进一步的加大，机现代化步伐也在进一步的加大，机器人在医疗领域的应用更是进一步器人在医疗领域的应用更是进一步的得到了长足的发展，并且由于医的得到了长足的发展，并且由于医疗机器人的不断广发应用，也进一疗机器人的不断广发应用，也进一步促进了医疗事业的更快的发展步促

21、进了医疗事业的更快的发展。退出31 早在早在19721972年就有人提出开发医疗年就有人提出开发医疗用遥控机器人的设想，但在当时人用遥控机器人的设想，但在当时人们普遍认为这是个相对遥远的问题。们普遍认为这是个相对遥远的问题。然而，随着原子能领域、宇宙开发然而，随着原子能领域、宇宙开发领域的遥控机器人技术的发展以及领域的遥控机器人技术的发展以及虚拟现实技术的出现，医疗领域也虚拟现实技术的出现，医疗领域也出现了开发医用机器人的热潮出现了开发医用机器人的热潮。32 在在19941994年时就出现了第一台商业化年时就出现了第一台商业化的手术机器人，它是由美国的手术机器人，它是由美国computer m

22、otioncomputer motion公司研究的一台公司研究的一台声控腹腔镜自动声控腹腔镜自动“扶手扶手”AESOP(AESOP(伊伊索机器人索机器人) )，并于，并于19971997年年3 3月在比利月在比利时布鲁塞尔的一家医院完成了第一时布鲁塞尔的一家医院完成了第一例腹腔镜手术例腹腔镜手术胆囊切除。胆囊切除。退出33 1998 1998年，年，computer motioncomputer motion公公司研制的司研制的ZeusZeus（宙斯机器人）（宙斯机器人）系统，系统，intuitive surgicalintuitive surgical公公司研制的司研制的dada Vinci

23、 Vinci（达芬奇机（达芬奇机器人）和器人）和endoviaendovia公司研制的公司研制的laproteklaprotek系统分别获得成功。系统分别获得成功。退出3420012001年年9 9月，月，ZeusZeus（宙斯机器人）（宙斯机器人）跨过大西洋，从美国纽约到法跨过大西洋，从美国纽约到法国斯特拉斯堡，首次成功实现国斯特拉斯堡，首次成功实现了机器人腹腔镜胆囊切除手术。了机器人腹腔镜胆囊切除手术。目前手术机器人不仅完成了普外目前手术机器人不仅完成了普外科，还有脑神经外科，心脏修科，还有脑神经外科，心脏修复，胆囊摘除，人工关节置换复，胆囊摘除，人工关节置换手术，泌尿科和整形外科等方手术

24、，泌尿科和整形外科等方面的手术。面的手术。退出35近些年，心脏手术机器人、腔近些年，心脏手术机器人、腔镜手术支援机器人和机器人镜手术支援机器人和机器人手术钳的开发已经到了成熟手术钳的开发已经到了成熟阶段，它们的应用也颇受人阶段，它们的应用也颇受人们的关注。们的关注。心脏手术机器人属于遥控型机心脏手术机器人属于遥控型机器人的一种。器人的一种。退出36最早的遥控型机器人出现于最早的遥控型机器人出现于19481948年的年的美国，是用来处理放射性物质而开美国，是用来处理放射性物质而开发的，后来被广泛应用于原子能工发的，后来被广泛应用于原子能工业。目前，在一些重点的核电站都业。目前，在一些重点的核电站

25、都装备了遥控操作的防灾机器人。装备了遥控操作的防灾机器人。后来在后来在19721972年就有人提出把这种遥控年就有人提出把这种遥控机器人应用于医疗领域了。机器人应用于医疗领域了。退出37在咱们国内，海军总医院和北航机器人在咱们国内，海军总医院和北航机器人研究所已经共同开发出了智能化远程研究所已经共同开发出了智能化远程外科手术系统，被称为外科手术系统，被称为“遥控操作远遥控操作远程机器人程机器人”，并且这种机器人已经于，并且这种机器人已经于20022002年在海军总医院首次成功的给一年在海军总医院首次成功的给一位脑肿瘤患者做了立体定向活检手术，位脑肿瘤患者做了立体定向活检手术，专家通过电脑网络接

26、收病人信息，分专家通过电脑网络接收病人信息，分析病人析病人CTCT影像，从而进行手术规划，影像，从而进行手术规划，然后遥控操作手术室内的机器人开始然后遥控操作手术室内的机器人开始手术，机器人分析专家的指令，自动手术，机器人分析专家的指令，自动搜索手术位置，并需素锁定立体穿刺搜索手术位置，并需素锁定立体穿刺的路径。手术只进行了的路径。手术只进行了2020分钟就成功分钟就成功结束了。结束了。退出38关于康复机器人最早也是出现在关于康复机器人最早也是出现在2020世纪世纪6060年年代的欧洲。代的欧洲。有早期法国有早期法国CEACEA公司开发的公司开发的MASTERMASTER系统，美系统，美国国T

27、olfaTolfa Corporation Corporation公司开发的公司开发的DEVARDEVAR系系统，英国统，英国OxifordOxiford Intelligent Machines Intelligent Machines开发的开发的RAIDRAID系统，但是他们的机械手都安系统，但是他们的机械手都安装在一个彻底固化的控制平台上，仅仅只装在一个彻底固化的控制平台上，仅仅只能在固定的空间内操作。能在固定的空间内操作。后来美国一家公司的后来美国一家公司的MOVARMOVAR系统和意大利的系统和意大利的URMADURMAD系统的机械手是安装在轮椅上，因系统的机械手是安装在轮椅上，因轮

28、椅的移动而扩大了机械手的操作范围，轮椅的移动而扩大了机械手的操作范围，但是却降低了机械手的刚性和抓取精度。但是却降低了机械手的刚性和抓取精度。退出39关于康复机器人的进展，日本东关于康复机器人的进展，日本东京大学的京大学的S.TachiS.Tachi教授在教授在MITMIT日日本实验室开发了一个移动康复本实验室开发了一个移动康复式机器人式机器人MEILDOGMEILDOG，而后欧洲，而后欧洲ScoulaScoula SuperloreS.AnnmSuperloreS.Annm实验实验室的一个开发小组，在室的一个开发小组，在URMADURMAD系系统的基础之上开发了统的基础之上开发了MOVAID

29、MOVAID系系统，此系统具有自由避障功能，统，此系统具有自由避障功能，操作者还可以随时实时监控和操作者还可以随时实时监控和干预机器人的动作，此机器人干预机器人的动作，此机器人可以帮助病人完成食物加热，可以帮助病人完成食物加热，厨房打扫，床铺整理等工作。厨房打扫，床铺整理等工作。退出40 在欧洲在欧洲( (目前致力于开发具有部分自主目前致力于开发具有部分自主行为的轮椅行为的轮椅( (意大利的意大利的TGRS.R.LTGRS.R.L公司生产了公司生产了一种结合轮椅与小车结构的智能轮椅叫一种结合轮椅与小车结构的智能轮椅叫Explorer(Explorer(在欧洲在欧洲SPRINT-IMMEDIAT

30、ESPRINT-IMMEDIATE计划中计划中修改为修改为MANUS),MANUS),它不仅能在规则的地形下行它不仅能在规则的地形下行走走( (而且可以上下楼梯而且可以上下楼梯. .关于此方面机器人发展的最新方向的是美关于此方面机器人发展的最新方向的是美国费城国费城PennsylvaniaPennsylvania大学的大学的P.WellmanP.Wellman等人等人设计的智能轮椅设计的智能轮椅, ,在这个设计里在这个设计里, ,一个移动一个移动的车辆上还包含了两个可以作为手和臂工的车辆上还包含了两个可以作为手和臂工作的机械手作的机械手41退出智能轮椅此项设计将智能机器人的技术智能轮椅此项设计

31、将智能机器人的技术应用于电动轮椅上，融合了传应用于电动轮椅上，融合了传 感技术，机器视觉，机感技术，机器视觉，机 器人导航定位，模式识器人导航定位，模式识 别，及人机交互等先进别，及人机交互等先进 的技术，强调人机互动的技术，强调人机互动 和接口的自适应性。和接口的自适应性。退出42 日本机械工程研究所开发的日本机械工程研究所开发的“MELKONGMELKONG”护理护理机器人，专门用来照顾那些不便走动的病人，该机器人，专门用来照顾那些不便走动的病人，该机器人可以轻松而平稳地将人从病床上托起机器人可以轻松而平稳地将人从病床上托起 。 并将其送往卫并将其送往卫 生间，浴室或生间，浴室或 餐厅，白

32、天该餐厅，白天该 机器人有护士机器人有护士 操纵，在夜间，操纵，在夜间， 病人可以通过病人可以通过 操纵手中的手柄操纵手中的手柄 进行控制。进行控制。 后来日本三菱公后来日本三菱公司还推出了一项在司还推出了一项在“MELKONGMELKONG”基础上改进的传输车基础上改进的传输车辆。辆。退出43 由于腿式轮椅先天具有全方向运动由于腿式轮椅先天具有全方向运动的能力的能力, ,在不同的地形或恶劣的环境下都能在不同的地形或恶劣的环境下都能工作而允许重构（在静止时，一个腿可以工作而允许重构（在静止时，一个腿可以作为操作手来用）完成简单的接取物体或作为操作手来用）完成简单的接取物体或开门等动作，也得到了

33、一定的发展，最具开门等动作，也得到了一定的发展，最具有创意的是法国有创意的是法国PievvePievve RabiscchongRabiscchong教授教授和他领导的研究小组开发的和他领导的研究小组开发的Active Active OrthesisOrthesis系统系统, ,在下肢肌肉中植入电极在下肢肌肉中植入电极, ,增增加自然状态行走时的生理模式刺激加自然状态行走时的生理模式刺激, ,以实现以实现残疾人自然行走的梦想残疾人自然行走的梦想. .44退出 对于救援机器人的发展最早是在对于救援机器人的发展最早是在20032003年，年，当时国际救援系统研究所在日本政府的资当时国际救援系统研究

34、所在日本政府的资助下开发出了一批可以在废墟上爬行，飞助下开发出了一批可以在废墟上爬行，飞行，和跳跃的救援机器人，但是仅仅是些行，和跳跃的救援机器人，但是仅仅是些体积较小的机器人，这些机器人一般装备体积较小的机器人，这些机器人一般装备有短波摄像头及感应器。有短波摄像头及感应器。 在在20042004年国际救援系统研究所研制出年国际救援系统研究所研制出了大型救援机器人了大型救援机器人“T-52En T-52En ryuryu”能轻松能轻松的挪开变形的汽车和坍塌的建筑物等障碍。的挪开变形的汽车和坍塌的建筑物等障碍。退出45 2007 2007年，美国年，美国VecnaVecna公司研发除了战场救援机

35、公司研发除了战场救援机器人器人“VECNAVECNAS BEARS BEAR”，这个机器人身上采用液，这个机器人身上采用液压伸缩装置，底部采用履带式驱动系统，装备了测压伸缩装置，底部采用履带式驱动系统，装备了测速仪和螺旋仪，来监控身体一动，并探测身体是否速仪和螺旋仪，来监控身体一动，并探测身体是否失去平衡；电脑控制发动机能够随时调整下肢动作，失去平衡；电脑控制发动机能够随时调整下肢动作，从而有效地防止了他的摔倒。从而有效地防止了他的摔倒。 “VECNAsVECNAs BEAR BEAR”的双腿和双脚都装有履带，的双腿和双脚都装有履带，从而能在崎岖道路或楼梯上自如行驶。它的臀部、从而能在崎岖道路

36、或楼梯上自如行驶。它的臀部、膝盖和脚部还有轮子，在平滑地面上，它可以转换膝盖和脚部还有轮子，在平滑地面上，它可以转换到两个轮子的行驶模式，行动更加快捷。它还能灵到两个轮子的行驶模式，行动更加快捷。它还能灵活地转换多种姿势，以适应不同路况。活地转换多种姿势，以适应不同路况。 VECNAsBEARVECNAsBEAR身手敏捷，能够担负普通人无身手敏捷，能够担负普通人无法担负的任务，可以抱起受伤士兵送往后方安全地法担负的任务，可以抱起受伤士兵送往后方安全地带，其行走时间长达带，其行走时间长达50 min50 min。退出46同时也在同时也在2 0 0 72 0 0 7年，燕山大学王洪波教授和日本年，

37、燕山大学王洪波教授和日本F F u m i o u m i o KasagamiKasagami教授共同研制出教授共同研制出“C-PamC-Pam”转运转运机器人，采用接触点相对静止技术，整个床板分机器人，采用接触点相对静止技术，整个床板分为四个独立的部分，控制四个部分不同的运动速为四个独立的部分，控制四个部分不同的运动速度可以在一定的范围内调节床板的角度，每个部度可以在一定的范围内调节床板的角度，每个部分又分为上下两层，每层由金属板支撑，金属板分又分为上下两层，每层由金属板支撑，金属板上又被特殊材料做成的环形带包裹着，每层都有上又被特殊材料做成的环形带包裹着，每层都有一个电机，电机带动环形带

38、旋转，通过控制上下一个电机，电机带动环形带旋转，通过控制上下两层电机的运动方向和速度，就可以实现床板的两层电机的运动方向和速度，就可以实现床板的行走，而且，只要与患者身体接触了的部分就会行走，而且，只要与患者身体接触了的部分就会处于相对静止的状态，不需移动患者身体的任何处于相对静止的状态，不需移动患者身体的任何部分，患者就会被移动到床板上部分，患者就会被移动到床板上退出47 瑞士洛桑大学研制出一种脑外科瑞士洛桑大学研制出一种脑外科手术机器人手术机器人. .手术时患者的头部被固定在一手术时患者的头部被固定在一个钢制框架内个钢制框架内. .医生通过医生通过CTCT观察病人颅内情观察病人颅内情况况,

39、 ,并将有关的手术数据输入到控制机器人并将有关的手术数据输入到控制机器人的计算机中的计算机中, ,计算机自动识别脑中的病变，计算机自动识别脑中的病变，并规划出通往病灶的途径，根据医生的指并规划出通往病灶的途径，根据医生的指令，完成病人头部的皮肤切开、在头盖骨令，完成病人头部的皮肤切开、在头盖骨上钻孔、刺穿脑膜等工作。微型仪器从上钻孔、刺穿脑膜等工作。微型仪器从2 2毫毫米粗的导管中伸入到病变部位进行手术，米粗的导管中伸入到病变部位进行手术，这台机器人系统能切除脑肿瘤、能用放射这台机器人系统能切除脑肿瘤、能用放射性光束杀死脑中的癌细胞，还能用导管破性光束杀死脑中的癌细胞，还能用导管破坏帕金森病患

40、者脑中的有病细胞坏帕金森病患者脑中的有病细胞退出48 目前，医疗机器人的实际应用主要集中在外科目前，医疗机器人的实际应用主要集中在外科手术领域手术领域 机器人做手术十分精确机器人做手术十分精确, ,一个神经外科大夫的一个神经外科大夫的误差精度能达到误差精度能达到2 2毫米毫米, ,而机器人的精度可以很容易的达到而机器人的精度可以很容易的达到微米级微米级, ,在追求精确和安全的今天，其好处是不言而喻的，在追求精确和安全的今天，其好处是不言而喻的，因此得到了广泛的研究和应用因此得到了广泛的研究和应用 目前已经商品化的产品包括前面提到的目前已经商品化的产品包括前面提到的TOBODOCTOBODOC、

41、AESOPAESOP、ZEUSZEUS和和DaDa vincivinci等系统，在各种外科手等系统，在各种外科手术中得到了广泛的应用。如术中得到了广泛的应用。如TOBODOCTOBODOC辅助外科手术系统在辅助外科手术系统在德国、澳大利亚、西班牙、法国、英国、瑞士、中东、日德国、澳大利亚、西班牙、法国、英国、瑞士、中东、日本、韩国、印度等多个国家和地区都有应用，在日本大学本、韩国、印度等多个国家和地区都有应用，在日本大学和医院里就有和医院里就有7 7台，而在世界范围内有近台，而在世界范围内有近500500台台AESOPAESOP机器机器人在人在MISMIS中得到应用，每年完成数万例手术，中得到

42、应用，每年完成数万例手术，ZEUSZEUS系统在系统在美国和欧洲的应用也十分广泛美国和欧洲的应用也十分广泛退出49 随着技术的发展随着技术的发展! !机器人将向医机器人将向医疗的各个领域渗透疗的各个领域渗透! !将涵盖包括外科手术、将涵盖包括外科手术、医院服务、助残、家庭看护和康复等的所医院服务、助残、家庭看护和康复等的所有层面，开创临床医学的新天地有层面，开创临床医学的新天地 各种新型医用机器人机构、新各种新型医用机器人机构、新型手术工具、医学图像采集和处理技术、型手术工具、医学图像采集和处理技术、远程信息传输技术、智能传感器、智能轮远程信息传输技术、智能传感器、智能轮椅、智能康复设备及其它

43、相关技术等仍是椅、智能康复设备及其它相关技术等仍是研究热点。研究热点。50退出 此外，用于人体可视化建模和仿真，此外，用于人体可视化建模和仿真，提供更好的了解人体生理组织和结构的生提供更好的了解人体生理组织和结构的生物机器人（物机器人（BioroboticsBiorobotics）将得到更深入的）将得到更深入的发展发展 值得注意的是，随着微型机电技术值得注意的是，随着微型机电技术MEMSMEMS的不断深入发展的不断深入发展! !研究微小型机器人甚研究微小型机器人甚至纳米机器人已经不再是梦想，并具有很至纳米机器人已经不再是梦想，并具有很好的发展前景，它可以直接进入人体器官好的发展前景，它可以直接

44、进入人体器官内部进行工作，完成组织取样、疏通血管、内部进行工作，完成组织取样、疏通血管、药物放置、细胞操作等普通医疗技术和手药物放置、细胞操作等普通医疗技术和手段无法完成的工作段无法完成的工作51退出 国外目前正在研制和开发体内国外目前正在研制和开发体内自主行走式诊断治疗、体内微细手术、体自主行走式诊断治疗、体内微细手术、体内药物直接投放微形外科手术机器人，这内药物直接投放微形外科手术机器人，这种机器人由医生用注射器将其推入人体内种机器人由医生用注射器将其推入人体内部部! !然后由该系统所携带的微生物传感器对然后由该系统所携带的微生物传感器对人体组织进行检测，并把信号传送到系统人体组织进行检测

45、，并把信号传送到系统信息处理中心进行分析处理，当发现有病信息处理中心进行分析处理，当发现有病变组织时，控制中心即发出信号，由微型变组织时，控制中心即发出信号，由微型手术机器人对病变组织进行直接手术治疗手术机器人对病变组织进行直接手术治疗和药物注射治疗和药物注射治疗52退出 瑞典科学家研制的一种由多层聚瑞典科学家研制的一种由多层聚合物和黄金制成的微型机器人，只有合物和黄金制成的微型机器人，只有0.5mm0.5mm长，长，0.25mm0.25mm宽，外形类似人的手臂，其肘宽，外形类似人的手臂，其肘部和腕部很灵活，有部和腕部很灵活，有2424个指，这种微型机个指，这种微型机器人能拿起肉眼看不见的玻璃

46、球器人能拿起肉眼看不见的玻璃球! !并能移动并能移动单个细胞或捕捉细菌单个细胞或捕捉细菌 科学家希望这种微型医用机器人能科学家希望这种微型医用机器人能在血液、尿液和细胞介质中工作，捕捉和在血液、尿液和细胞介质中工作，捕捉和移动单个细胞，并成为微型手术器械移动单个细胞，并成为微型手术器械53退出 哈尔滨工业大学机器人研究所研制哈尔滨工业大学机器人研究所研制成功纳米级精密定位系统，在这个系统支持下的成功纳米级精密定位系统，在这个系统支持下的纳米级高精密微驱动机器人，能对细胞和染色体纳米级高精密微驱动机器人，能对细胞和染色体进行进行“显微手术显微手术”并能在微电子、精密加工、光并能在微电子、精密加工

47、、光学微调整、通讯光纤对接等精度要求较高的领域学微调整、通讯光纤对接等精度要求较高的领域一显身手。一显身手。 纽约大学的一个实验室也制造出一个纳纽约大学的一个实验室也制造出一个纳米级机器人。研究人员认为：将来，纳米级机器米级机器人。研究人员认为：将来，纳米级机器人可在人体微观世界行走，随时清除人体中的一人可在人体微观世界行走，随时清除人体中的一切有害物质，修复损坏的基因，激活细胞能量，切有害物质，修复损坏的基因，激活细胞能量，使人不仅仅保持健康，而且延长寿命，可以说，使人不仅仅保持健康，而且延长寿命，可以说，微小型和纳米机器人的发展前景是无可限量的微小型和纳米机器人的发展前景是无可限量的54退

48、出据日本据日本药事工业生产动态统计年报药事工业生产动态统计年报统计，统计，19981998年日本国内医疗器械生产额约为年日本国内医疗器械生产额约为1500015000亿日元，其中计算亿日元，其中计算机体层扫描、核磁共振和超声波诊断装置等图像诊断设备机体层扫描、核磁共振和超声波诊断装置等图像诊断设备占首位，约达占首位，约达30003000亿日元（含进口部分达亿日元（含进口部分达38003800亿日元），亿日元），腔镜等诊断器械占第腔镜等诊断器械占第7 7位，约达位，约达900900亿日元（含进口部分达亿日元（含进口部分达950950亿日元），而高频手术刀等手术用器械占第亿日元），而高频手术刀等手

49、术用器械占第1616位，约位，约达达180180亿日元（含进口部分达亿日元（含进口部分达430430亿日元）。从上述数据可亿日元）。从上述数据可以看出，在日本国内能够代替医生眼睛进行诊断的医疗装以看出，在日本国内能够代替医生眼睛进行诊断的医疗装置发展速度较快，而能够代替医生手臂进行医疗的器械发置发展速度较快，而能够代替医生手臂进行医疗的器械发展相对落后。所以，发展和应用医疗机器人势在必行。展相对落后。所以，发展和应用医疗机器人势在必行。 据日本机器人工业会对机器人产据日本机器人工业会对机器人产业的市场预测表明，今后医疗与社会福利业的市场预测表明，今后医疗与社会福利领域作为应用机器人的五大重要领

50、域之一领域作为应用机器人的五大重要领域之一将倍受重视。另据日本科学技术政策研究将倍受重视。另据日本科学技术政策研究所预测，到所预测，到20172017年在医疗领域使用微型机年在医疗领域使用微型机器和机器人的手术将超过全部医疗手术的器和机器人的手术将超过全部医疗手术的一半。一半。 退出555 5、医疗机器人应用图、医疗机器人应用图 片片展展56退出1.1.爬行摄像胶囊爬行摄像胶囊按照设计，这个机器按照设计，这个机器人可携带摄像机，人可携带摄像机，通过有弹性的通过有弹性的“腿腿”爬进患者的消化爬进患者的消化道，替代传统内窥道，替代传统内窥镜进行检查。它可镜进行检查。它可用来检查食管、胃用来检查食管

51、、胃和十二指肠内部的和十二指肠内部的损伤或溃疡情况，损伤或溃疡情况，由意大利圣安娜高由意大利圣安娜高等学校的等学校的CRIMCRIM实验实验室开发。室开发。退出572.2.游动摄像胶囊游动摄像胶囊这款摄像胶囊由这款摄像胶囊由微型螺旋桨驱微型螺旋桨驱动，也设计用动，也设计用于检查人体消于检查人体消化系统。在被化系统。在被患者从嘴里吞患者从嘴里吞服下以后，它服下以后，它会会“游动游动”检检查医生所怀疑查医生所怀疑的区域。的区域。退出583.3.远程诊断远程诊断医生正通过医生正通过RP-7RP-7医疗医疗机器人向护士询问机器人向护士询问患者病情。这款机患者病情。这款机器人与听诊器、耳器人与听诊器、耳

52、镜和超声扫描仪相镜和超声扫描仪相连接，还有一个相连接，还有一个相机和一个屏幕，使机和一个屏幕，使患者和远方的医生患者和远方的医生都能看到对方，从都能看到对方，从而使医生可以最大而使医生可以最大限度地像亲临现场限度地像亲临现场一样进行诊疗。一样进行诊疗。退出594.4.肌肉机器人肌肉机器人 RI-MAN RI-MAN机器人是机器人是 由日本名古屋理研由日本名古屋理研 生物模拟控制研究生物模拟控制研究 中心开发的医用搬中心开发的医用搬 运工模型。它不仅运工模型。它不仅 有柔软、安全的外有柔软、安全的外 型，手臂和躯体上型，手臂和躯体上 还有触觉感受器，还有触觉感受器， 使它能小心翼翼地抱起或搬动患

53、者。使它能小心翼翼地抱起或搬动患者。从长远来看，从长远来看，RI-MANRI-MAN机器人能取代护工机器人能取代护工去照顾老人或体弱多病者。去照顾老人或体弱多病者。退出605.5.摄影机器人摄影机器人在微创手术在微创手术( (即即“锁孔手术锁孔手术”) )中，中，摄影机器人摄影机器人FreeHandFreeHand可以让可以让外科医生运用头外科医生运用头和脚来控制腹腔和脚来控制腹腔镜相机。这意味镜相机。这意味着他们可以腾出着他们可以腾出手来做手术。手来做手术。退出616. .吞服式机器人吞服式机器人患者可将一块块的患者可将一块块的 ARES ARES机器人机器人( (即即 配腔内手术系统配腔内

54、手术系统 ”) )吞入腹中，吞入腹中， 或由医生通过自或由医生通过自 然开口将其一块然开口将其一块 块插入人体，接块插入人体，接 着，它们会在体着，它们会在体 内自行组装。这内自行组装。这 样一来，外科医生在少切口或根本不用切口的情样一来，外科医生在少切口或根本不用切口的情况下也能对患者进行手术。患者要吞服况下也能对患者进行手术。患者要吞服1515块不同的块不同的机器人组件，后者进入体内受损部位。一旦到达指机器人组件，后者进入体内受损部位。一旦到达指定位置，机器人组件就会组装成一个能够实施手术定位置，机器人组件就会组装成一个能够实施手术的较大工具。的较大工具。退出627.7.结肠诊疗机器人结肠

55、诊疗机器人EndoticsEndotics结肠诊疗机结肠诊疗机器人利用钳子和扩器人利用钳子和扩充器自行拉动在肠充器自行拉动在肠道内移动，而不需道内移动，而不需要像常规结肠镜那要像常规结肠镜那样由医生将其推入样由医生将其推入患者体内。患者体内。EndoticsEndotics机器人对机器人对肠壁施加的压力更肠壁施加的压力更小，从而减轻了患小，从而减轻了患者的不适感。机器者的不适感。机器人的移动方式是受人的移动方式是受尺蠖毛虫的启发。尺蠖毛虫的启发。退出638.8.超微机器人超微机器人帮助采血，做帮助采血，做手术，钻入手术，钻入血管清除垃血管清除垃圾。并且实圾。并且实施复杂的手施复杂的手术。术。退

56、出64美国科研人员研发出一种微型美国科研人员研发出一种微型纳米粒子，可以通过患者的纳米粒子，可以通过患者的血流进入肿瘤，然后释放出血流进入肿瘤，然后释放出药物，关掉一种非常重要的药物，关掉一种非常重要的癌症基因进而杀死肿瘤细胞癌症基因进而杀死肿瘤细胞纳米机器人利用纳米技术制纳米机器人利用纳米技术制成一种由铁传递蛋白覆盖的成一种由铁传递蛋白覆盖的微型聚合物机器人，这种机微型聚合物机器人，这种机器人可以找到很多不同类型器人可以找到很多不同类型的肿瘤的受体或分子入口，的肿瘤的受体或分子入口，一旦粒子发现癌细胞，并进一旦粒子发现癌细胞，并进入其内部，它们就会分解，入其内部，它们就会分解，释放出药物。释

57、放出药物。退出65 dada Vinci Vinci 系统是世界上系统是世界上首套可以正式在医院手术室中使用首套可以正式在医院手术室中使用的医用机器人手术器械，并已获得的医用机器人手术器械，并已获得欧洲认证和美国认证。欧洲认证和美国认证。该系统的构成包括：该系统的构成包括：一台三维视像系统的外科医生控制台；一台三维视像系统的外科医生控制台；三支可定位及精确地操控内窥镜的机械臂；三支可定位及精确地操控内窥镜的机械臂；内窥镜抓持手等设备。内窥镜抓持手等设备。 下面我们就来介绍一下下面我们就来介绍一下dada Vinci Vinci机器人机器人退出66这这是是以以达达芬芬 奇奇 机机器器 人人 为为

58、代代 表表 的的手手 术术 机机器器 人人 的的整整 个个 手手术术 操操 纵纵进进 行行 平平面图面图：退出67这是医这是医生再生再利用利用达芬达芬奇机奇机器人器人给病给病人做人做手术：手术：退出68这是达芬奇机器这是达芬奇机器人的正面图片人的正面图片：退出69这是达芬奇机器人的这是达芬奇机器人的机械手和机械臂，机械手和机械臂，它共有它共有4 4个机械手个机械手臂，抓持手是仿臂，抓持手是仿照人类手腕设计照人类手腕设计的机械手，可转的机械手，可转动，能够做抛掷、动，能够做抛掷、摆动、紧握等动摆动、紧握等动作。共有作。共有7 7个自由个自由度，可完成人手度，可完成人手不能完成的很多不能完成的很多

59、高难度动作，大高难度动作，大大增加了手术可大增加了手术可覆盖的区域覆盖的区域。退出70手术中，医生手术中，医生坐在控制台坐在控制台前，通过观前，通过观察计算机画察计算机画面上被放大面上被放大1010倍的病人倍的病人体内组织的体内组织的三维影像，三维影像，操作控制杆操作控制杆来完成手术，来完成手术，并可模拟医并可模拟医生的手部动生的手部动作。作。退出71这是达芬这是达芬奇机器奇机器人的控人的控制台：制台：退出72这是达芬奇这是达芬奇机器人的机器人的操作手柄，操作手柄，在操作时在操作时用力要轻用力要轻柔，否则柔，否则会出现操会出现操作中断现作中断现象。象。退出73这是达芬这是达芬奇机器人奇机器人的

60、目镜，的目镜，计算机画计算机画面上被放面上被放大大1010倍的倍的病人体内病人体内组织的三组织的三维影像维影像退出74这是达芬奇机器人的脚踏控制板，从左至右依次为：这是达芬奇机器人的脚踏控制板，从左至右依次为：CLUTCCLUTC：再不活动机械臂的情况下可自由操作手柄位置，以：再不活动机械臂的情况下可自由操作手柄位置，以方便操作方便操作CAMERACAMERA：可以调整腹腔镜位置：可以调整腹腔镜位置空白：电切：电凝空白：电切：电凝退出75将腹腔镜装将腹腔镜装载机械臂载机械臂上上退出76达芬奇机器人达芬奇机器人所用的腹腔镜所用的腹腔镜要比普通的腹要比普通的腹腔镜大腔镜大由于时间关系，关于（宙斯）

61、机由于时间关系，关于（宙斯）机器人就不多讲了，这里之举一个例子来说器人就不多讲了，这里之举一个例子来说明它的强大之处：年美国明它的强大之处：年美国公司在其研制公司在其研制的语音控制外科手术机器人的语音控制外科手术机器人（伊索）的基础之上开发出了（伊索）的基础之上开发出了（宙斯）机器人。（宙斯）机器人。机器人有个机械手臂，一个用机器人有个机械手臂，一个用来监控内窥镜位置，其他两个用来定位。来监控内窥镜位置，其他两个用来定位。其共有个自由度，个用于姿态调其共有个自由度，个用于姿态调整，个用于优化，个姿态自由度控制整，个用于优化，个姿态自由度控制中，各有电机驱动，另两个无动力中，各有电机驱动，另两个

62、无动力退出77年月日，法国医生雅克年月日，法国医生雅克马雷斯科领马雷斯科领导的来自消化系统癌症研究学会的一个医疗小组导的来自消化系统癌症研究学会的一个医疗小组在美国纽约为远在法国斯特拉斯堡的病人进行了在美国纽约为远在法国斯特拉斯堡的病人进行了胆囊摘除手术，这次被命名为胆囊摘除手术，这次被命名为“林白手术林白手术”的超的超远程（跨越公里），遥控手术由法国电远程（跨越公里），遥控手术由法国电信公司提供专用网络通讯支持，成功地将信公司提供专用网络通讯支持，成功地将远程信号反馈的时间降低为毫秒（一般远程信号反馈的时间降低为毫秒（一般毫秒内时间延时可以接受，毫秒内为毫秒内时间延时可以接受，毫秒内为安全延

63、时），医生在美国纽约通过网络远程遥控安全延时），医生在美国纽约通过网络远程遥控在法国手术室中的宙斯医用机器人首先把装有微在法国手术室中的宙斯医用机器人首先把装有微型光纤摄像头的内窥镜导入病人的腹部型光纤摄像头的内窥镜导入病人的腹部! !然后使用然后使用解剖刀和镊子摘除了可疑的胆囊组织，整个手术解剖刀和镊子摘除了可疑的胆囊组织，整个手术仅耗时分钟，并且十分成功。仅耗时分钟，并且十分成功。退出78下面是咱们国家的远程机器人手术：下面是咱们国家的远程机器人手术：咱们全国首台机器人异地遥控手术，在北京海咱们全国首台机器人异地遥控手术，在北京海军总医院和沈阳之间进行，两地之间相隔军总医院和沈阳之间进行，

64、两地之间相隔公里，上午点整脑部手术开始，公里，上午点整脑部手术开始，点，机器人成功从病人脑中抽出点，机器人成功从病人脑中抽出毫升血液，点分手术成功完成。整毫升血液，点分手术成功完成。整个过程的延时为秒钟。（和刚才的个过程的延时为秒钟。（和刚才的公里毫秒的延时相比）公里毫秒的延时相比）退出796 6、医疗机器人的研究、医疗机器人的研究 难点及其克难点及其克服服退出80外科手术机器人的研究涉及众多领域外科手术机器人的研究涉及众多领域的知识，关键技术包括：手术机器的知识，关键技术包括：手术机器人、医学三维图像建模技术、虚拟人、医学三维图像建模技术、虚拟手术仿真技术、遥操作网络传输技手术仿真技术、遥操

65、作网络传输技术等。术等。退出81对于手术机器人对于手术机器人1.1.要求选择合适的机构形式要求选择合适的机构形式，串联机构由于运动范围大、，串联机构由于运动范围大、动作灵巧；并联机构由于结构紧凑、刚性好、精度高、运动作灵巧；并联机构由于结构紧凑、刚性好、精度高、运动范围小动范围小. . 将串、并联结合，是未来医用机器人机构发展将串、并联结合，是未来医用机器人机构发展的一个趋势的一个趋势! !2.2.小型化，结构紧凑，便于安装和维修。小型化，结构紧凑，便于安装和维修。3.3.据实际要求可以选择有动力或无动力，无动力一般用于手据实际要求可以选择有动力或无动力，无动力一般用于手术导航或定位，同时具有

66、较高的安全性。术导航或定位，同时具有较高的安全性。4.4.符合医生的操作习惯，符合医生的操作习惯， 设计前应充分了解手术过程，各设计前应充分了解手术过程，各机构适合手术的特点，便于操作。机构适合手术的特点，便于操作。5.5.方便消毒，保证系统的安全性。方便消毒，保证系统的安全性。退出82医学三维图像建模技术医学三维图像建模技术基于基于x-RAYx-RAY、CTCT、M M、 等医学图像进等医学图像进行行 建模，并基于建模，并基于 图像进行标定和手术规图像进行标定和手术规划是医疗机器人的又一关键技术，计算机利用这些划是医疗机器人的又一关键技术，计算机利用这些图像信息进行三维图像重建，为外科医生进

67、行手术图像信息进行三维图像重建，为外科医生进行手术模拟、手术导航、手术定位、制定手术方案提供客模拟、手术导航、手术定位、制定手术方案提供客观、准确、直观、科学的信息观、准确、直观、科学的信息! ! 同时由于这些图像同时由于这些图像信息具有准确性和可靠性，也被作为医疗机器人、信息具有准确性和可靠性，也被作为医疗机器人、特别是手术支援机器人的控制信息源特别是手术支援机器人的控制信息源退出83虚拟手术仿真技术虚拟手术仿真技术在临床上不经任何检测而直接应用机器在临床上不经任何检测而直接应用机器人进行手术的风险性非常高，人进行手术的风险性非常高， 最好的检测最好的检测方法就是建立一套虚拟手术仿真系统，按

68、方法就是建立一套虚拟手术仿真系统，按照手术策略在计算机上形象化地预演整个照手术策略在计算机上形象化地预演整个手术过程，不断地发现不足，纠正错误，手术过程，不断地发现不足，纠正错误，直到仿真效果达到预期目标时再进行真正直到仿真效果达到预期目标时再进行真正的手术操作的手术操作退出84遥操作网络传输技术遥操作网络传输技术（）实时性问题机器人远程外科手术系统应有（）实时性问题机器人远程外科手术系统应有临场感等反馈功能，目前，最主要问题在于网络延临场感等反馈功能，目前，最主要问题在于网络延时造成的控制指令与机器人做出反应之间存在的时时造成的控制指令与机器人做出反应之间存在的时间差，这样的问题也同时存在于

69、医生看到反馈的视间差，这样的问题也同时存在于医生看到反馈的视频画面和感受反馈力的时候，频画面和感受反馈力的时候， 控制滞后过久，或者控制滞后过久，或者电视画面、力反馈出现不同步都会破坏医生的同步电视画面、力反馈出现不同步都会破坏医生的同步感，增加手术的危险性感，增加手术的危险性（）通信协议。有和两种，（）通信协议。有和两种，协议不会发生数据包丢失问题但是有不确定的时延协议不会发生数据包丢失问题但是有不确定的时延问题，克服了的缺陷但是却容易造成问题，克服了的缺陷但是却容易造成数据丢失。数据丢失。退出85（）（） 控制策略除了提高网络带宽和协控制策略除了提高网络带宽和协议性能，还可以在控制层面上应

70、用一些方议性能，还可以在控制层面上应用一些方法来改善数据传输质量，如直接控制、监法来改善数据传输质量，如直接控制、监督控制、预测显示控制、基于事件的智能督控制、预测显示控制、基于事件的智能控制、无源性及耗散理论等。控制、无源性及耗散理论等。退出86未来发展趋势未来发展趋势退出87随着技术的发展，机器人将向医疗行业的各随着技术的发展，机器人将向医疗行业的各个领域渗透，将涵盖包括外科手术、医院服务、个领域渗透，将涵盖包括外科手术、医院服务、助残、家庭看护和康复等的所有层面，开创临床助残、家庭看护和康复等的所有层面，开创临床医学的新天地，如各种类型的手术机器人、机器医学的新天地，如各种类型的手术机器

71、人、机器人手术专用工具、医院服务自主车辆系统、虚拟人手术专用工具、医院服务自主车辆系统、虚拟培训系统、智能轮椅、智能康复设备等培训系统、智能轮椅、智能康复设备等! ! 另外，另外，随着微型机电技术（）的不断深入发展，随着微型机电技术（）的不断深入发展，微小型机器人的发展也具有很好的应用前景，它微小型机器人的发展也具有很好的应用前景，它可以直接进入人体器官内部进行手术和其他工作，可以直接进入人体器官内部进行手术和其他工作，如完成组织取样、疏通血管、检测、药物放置、如完成组织取样、疏通血管、检测、药物放置、细胞捕捉等工作，细胞捕捉等工作， 此外，纳米级的机器人和生此外，纳米级的机器人和生物机器人也将成为现实，在生物科技上发挥物机器人也将成为现实，在生物科技上发挥重要重要的作用。的作用。退出88谢谢观赏，再见谢谢观赏，再见退出89