醫(yī)用機器人，是指用于醫(yī)院、診所的醫(yī)療或輔助醫(yī)療的機器人。是一種智能型服務機器人，它能獨自編制操作計劃，依據(jù)實際情況確定動作程序，然后把動作變?yōu)椴僮鳈C構的運動。分為多種類型主要功能醫(yī)用機器人，可識別周圍情況及自身——機器人的意識和自我意識，從事醫(yī)療或輔助醫(yī)療等工作。

而醫(yī)療機器人是一個非常廣義的概念，這個醫(yī)療機器人定義包含了1、看護機器人（監(jiān)控并服務老人/患者）；2、手術和介入機器人（直接參與手術操作）；3、假肢機器人（機械手/臂/外骨骼）、康復機器人和社會輔助機器人（行為治療）；4、臨床輔助機器人（運輸/清理/教育/遠程診治）；圖中對于每種機器人都針對性的對其應用場景、功能和發(fā)展路線進行了分析。下面一起來看看醫(yī)療機器人設計案例

 

 手術機器人設計

 

手術機器人的研究驅動主要是通過將信息耦合到手術室或介入手術室來提高醫(yī)療程序的有效性，并且在執(zhí)行手術和其他介入手術時超越人的身體限制（但同時仍然提供人工對醫(yī)療程序的控制）。

 

目前手術中使用的機器人一般在外科醫(yī)生的直接控制下（并且人與機器人交互接口有限），通常在遠程操作中人類操作者操縱主輸入裝置，并且患者端機器人跟隨主輸入，其功能與優(yōu)點，與傳統(tǒng)的微創(chuàng)外科手術相比機器人末端更加靈活；可以縮放將操作者的運動；在操作者和手術器械尖端之間提供非常直觀的操作；外科醫(yī)生可獲得與開放手術相同的精度或更好的精度實現(xiàn)手術切割、燒灼和縫合；包含實時成像裝置，在手術期間可視化手術區(qū)域；下一代手術工作站（手術機器人）將提供各種各樣的計算機和物理增強，例如圍繞精細的解剖結構的“禁飛區(qū)”，可以在外科醫(yī)生的視野中放置大量相關數(shù)據(jù)，以及手術中識別運動和患者狀態(tài)，以評估性能和預測手術結果。

 

 

臨床輔助機器人設計

 

 

機器人可以幫助醫(yī)療人員的減少腦力和體力的工作量。例如支持病人轉院，機器人幫助臨床醫(yī)生抬起病人，自主車輛可以運輸患者，或遙控操作清除高度傳染性的廢物。另外機器人可以用以醫(yī)療教育，比如患者機器人模擬，而遠程機診療機器人可以擴展咨詢和治療范圍。

 

臨床輔助機器人設計

 

 

 

臨床輔助機器人應用最大的挑戰(zhàn)是：在醫(yī)療保健設置機器人是對現(xiàn)有環(huán)境的沖突，這將以不可預見的方式改變臨床工作流程，每個護理設置是完全不同的，加劇了在衛(wèi)生系統(tǒng)內部署機器人的技術挑戰(zhàn)。因此在這個方向進行廣泛而深入的研究是必要的。另一個挑戰(zhàn)是勞動力本身，臨床醫(yī)生技術素養(yǎng)水平很低，設計不當?shù)臋C器人技術會導致經(jīng)費和生命的損失。因此公司需要提供廣泛的職業(yè)培訓，以確保臨床人員能夠安全地使用機器人。臨床工作者非常忙碌、混亂，會讓機器人都處于高度動態(tài)的環(huán)境中，機器人很難知道什么時候和如何干預，特別是在重癥監(jiān)護設置。這給機器人技術帶來了很多無法預見的技術挑戰(zhàn)。

 

手術介入機器人設計

 

 

微創(chuàng)傷手術機器人的使用場景：術前診斷并建模，術前進行模擬手術，醫(yī)生在術中感覺自己在患者體內操作手術器械，最終完美的去除所有的癌癥組織，患者術后即可出院。

 

 

看護機器人設計

 

 

 

看護機器人的主要功能如下：

 

協(xié)助主人完成一些常用的家務工作；主人的藥物管理；主人的健康管理；主人的康復管理；主人與外界溝通；其研究的關鍵技術和挑戰(zhàn)在于讓機器人理解人類的（細微）行為和社會交往模式，之后才能讓機器人匹配自己的角色例如顧問、治療師、好朋友或者看護者，從而讓機器人選擇不同的交往策略。另外機器人需要適應在人類群體中的規(guī)則，扮演好自己的角色。

 

其中針對老年人的一個重要研究方向是建立和維持長期關系的能力，機器人需要實現(xiàn)短期交互乃至數(shù)周和數(shù)月內保持上面提到的交互能力，使機器人的行為適應用戶健康狀態(tài)的變化，響應不同的行為策略。對機器人這些能力的研究將確定機器人在與用戶的交互中有多少自主性，即機器人僅僅可以充當患者和治療師之間的接口，或者可以充當治療師。開發(fā)低成本的并且具有遠程物理操作能力的機器人也是一個挑戰(zhàn)，需要研究遠程操作機器人如何確定自動、半自動或者遙控的級別設定，并且保證最終用戶使用直觀舒適。開發(fā)的關鍵在于堅持以人為中心的設計過程并且要保證嚴格測試。

 

骨科手術機器人設計

 

 

在其他的醫(yī)療手術機器人方面，例如骨科機器人，北京天智航醫(yī)療科技股份有限公司在2010年推出獲得產(chǎn)品注冊證的骨科手術機器人，其最新的“天璣”骨科手術機器人等待CFDA的批準，但是其主要部件機械臂采用UR的工業(yè)機器人。

 

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