機(jī)器人進(jìn)入手術(shù)室,懸壺濟(jì)世的時代來臨?

 機(jī)器人商城智能科技2020年提供自動化零件,工控產(chǎn)品,工業(yè)機(jī)器人,以及機(jī)器人零部件、機(jī)械元件以及氣動元件等。機(jī)器人商城,一站式機(jī)器人采購平臺

 

  騰訊《深網(wǎng)》作者 馬關(guān)夏 康路

  人類正在制造大批的機(jī)器人,來幫助我們完成工作?;蛟S未來,生活中的大多數(shù)工作,都會由機(jī)器人來完成。機(jī)器人時代來臨了,你感覺到了嗎?

  提到機(jī)器人,應(yīng)用最多的應(yīng)該是工廠中高速作業(yè)的工業(yè)機(jī)器人,汽車制造是機(jī)器人應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域。事實上,目前機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)非常驚人,機(jī)器人開始出現(xiàn)在我們生活中的各個領(lǐng)域,機(jī)器人時代已經(jīng)悄無聲息的來到我們身邊。

  看得見的未來第七期,騰訊新聞節(jié)目組走訪了中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院和中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院,我們試圖從那些即將投入使用的機(jī)器人身上,探尋未來機(jī)器人時代無限的應(yīng)用可能。

  手術(shù)機(jī)器人

  在中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院,一臺結(jié)構(gòu)復(fù)雜的腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人即將投入使用。這臺手術(shù)機(jī)器人只需在患病部位打上幾個孔,就可以進(jìn)行手術(shù),而不會像人工手術(shù)那樣,需要更大的操作面,對患者造成的創(chuàng)傷會更小。

  據(jù)該項目的技術(shù)負(fù)責(zé)人謝毅介紹,這臺機(jī)器人能滿足醫(yī)生任何手部動作的需求,與人手的關(guān)節(jié)相比,它的運(yùn)動空間更大,同時也更加的靈活,可以完成人手達(dá)不到的手術(shù)過程。謝毅表示“傳統(tǒng)手術(shù)至少需要兩到三個人,但是這臺機(jī)器人至少有三個臂甚至四個臂,所以它可以一人操作多個臂,這就更加的高效,也更加的安全。”

  該項目的機(jī)械主管鄒錢生對這臺手術(shù)機(jī)器人的構(gòu)造和工作原理做了更為詳實的介紹。這臺手術(shù)機(jī)器人包括醫(yī)生操作的主控臺、機(jī)械手臂和3D視覺成像系統(tǒng)等幾個部分,主刀醫(yī)生在手術(shù)的過程中,只需要通過主控臺就能操作機(jī)械手臂進(jìn)行手術(shù),而3D視覺成像系統(tǒng)則在這個過程中充當(dāng)了醫(yī)生的眼睛。

  鄒錢生解釋道“傳統(tǒng)的醫(yī)生是站在病床旁邊,手上拿著兩個器械,旁邊有一個輔助的人,或者拿著一個內(nèi)窺鏡在那兒看著屏幕做手術(shù),這種情況如果長時間站著就會很累。而且醫(yī)生的手部有抖動,造成不精確性,以后醫(yī)生做手術(shù)的過程中有杠桿原理,這就更無法精確地夾到目標(biāo)物?!倍@臺手術(shù)機(jī)器人的出現(xiàn)將在很大程度上完全解決這些問題。

  不過,目前這臺手術(shù)機(jī)器人仍存在諸如視覺成像延遲的問題,而且手術(shù)距離越遠(yuǎn)延遲就越長,這是鄒錢生和團(tuán)隊仍需要解決的問題?!氨热缡中g(shù)那邊醫(yī)生已經(jīng)歸位,這邊還沒有完成,就會造成延遲,就會造成病人一些多余的情況出現(xiàn),比如出血、沒有及時完成縫合等等,所以我們要解決遠(yuǎn)距離延時的情況?!编u錢生表示。

  3D立體成像系統(tǒng)可以提供立體視覺信息,還可以實現(xiàn)5倍10倍的變焦,醫(yī)生能觀測到更加細(xì)致準(zhǔn)確的影像。如果5G時代到來后,通信進(jìn)入更低延時的環(huán)境,那么像這樣手術(shù)機(jī)器人將可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程的手術(shù),患者和醫(yī)生可以在不同的城市,甚至可以在不同的國家。這或許也可以在一定程度上緩解醫(yī)療資源分布不均的問題。手術(shù)機(jī)器人的手部振動過濾的功能也會大大提升手術(shù)的穩(wěn)定性。

  醫(yī)療機(jī)器人行業(yè)

  實際上醫(yī)療領(lǐng)域的機(jī)器人市場正在快速增長,據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)顯示,2015年全球醫(yī)療機(jī)器人營收規(guī)模達(dá)到81億美元,預(yù)計2020年全球醫(yī)療機(jī)器人營收規(guī)模將達(dá)124億美元。世界上很多機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊和創(chuàng)新企業(yè)都在積極推進(jìn)醫(yī)療機(jī)器人的發(fā)展,一些技術(shù)領(lǐng)先的產(chǎn)品價格非常昂貴。

  中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院手術(shù)機(jī)器人項目技術(shù)負(fù)責(zé)人謝毅介紹,醫(yī)療機(jī)器人目前在大類上主要分為用于腦部手術(shù)、眼部手術(shù)、骨科以及腹腔的手術(shù)機(jī)器人。但目前手術(shù)機(jī)器人的價格依舊昂貴,比如針對腹腔的手術(shù)機(jī)器人只有進(jìn)口的產(chǎn)品,一臺的價格高達(dá)兩三千萬,并且還有耗材的費用,另外每年維護(hù)費用也在20多萬美元。謝毅希望能夠盡快研發(fā)出國產(chǎn)的手術(shù)機(jī)器人,并預(yù)計未來市場價格在500萬到1千萬之間,僅為進(jìn)口價格的一半到三分之一。

  謝毅和他的團(tuán)隊的研發(fā)還在繼續(xù),他們希望這臺手術(shù)機(jī)器人具備更強(qiáng)的能力和安全性。“安全性是非常重要的一個考核指標(biāo),所以我們在整個系統(tǒng)設(shè)計之初,重點考慮安全性問題。我們通過這么幾個層面進(jìn)行保障,第一是機(jī)械層面,比如我們做了機(jī)械限位,這樣就能保證它的運(yùn)動范圍在一定范圍之內(nèi),另外電子我們也是進(jìn)行了雙備份,比如它的關(guān)節(jié)的傳感器也是兩套,這樣的話一套失靈以后,能夠保證另一套能夠正常工作。還有軟件和控制層面,我們也做了比如說最大運(yùn)動速度加速度范圍這樣的限制,還有就是通過高質(zhì)量的軟件編程。通過這幾個層面的保證,我們對整個機(jī)器人系統(tǒng)的安全性非常有信心?!?/p>

  不過謝毅也補(bǔ)充說到“當(dāng)然任何一套系統(tǒng)都沒有辦法做到100%的安全可靠,從概率角度來說,確實也會出現(xiàn)故障的時候。我們也設(shè)計了一套緊急按鈕的機(jī)制,在旁邊的護(hù)士或者醫(yī)生一旦發(fā)現(xiàn)異常,可以及時地終止這個系統(tǒng)的運(yùn)行,人為地介入,人為地干預(yù)。我們也希望能夠做到更加小型化,另外提高它的智能化,比如說可以做它的圖象的智能識別與輔助?!?/p>

  醫(yī)療機(jī)器人需要多久就會普及,我們并不清楚,在關(guān)乎生命的重要時刻,你是否會信任機(jī)器人?每個人的心中都有自己的答案,不過我們要對技術(shù)多一些寬容,才會迎來發(fā)展。

  未來,人類將和越來越多的機(jī)器人合作共事,甚至共生。人們能夠升級身體的部位,使其具備驚人的能力。這樣的電影場景我們并不陌生。當(dāng)人們失去肢體的運(yùn)動能力或衰老,機(jī)械假肢也許會重新支撐起我的生活。在現(xiàn)實生活中,也有類似的產(chǎn)品正在發(fā)展。

  外骨骼機(jī)器人

  中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院,正在進(jìn)行一項改變行動障礙者生活的嘗試,研究人員開發(fā)了最新一款供截癱病人使用的外骨骼機(jī)器人。據(jù)該研究院的高級工程師王燦博士介紹,外骨骼機(jī)器人從應(yīng)用領(lǐng)域來分可以分為三類,第一類是軍事用途,主要是在戰(zhàn)場上增強(qiáng)單兵作戰(zhàn)能力;第二類是助力和助行,主要是降低人的疲勞和保護(hù)人的關(guān)節(jié);第三類是醫(yī)療康復(fù),這也是王燦博士和他的團(tuán)隊最早做項目。

  過去幾年,中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院智能仿生中心的外骨骼機(jī)器人已經(jīng)經(jīng)歷了幾次迭代,目前,第三代的外骨骼機(jī)器人可以通過使用者雙手的拐杖來實現(xiàn)使用者對外骨骼機(jī)器人的控制?!肮照鹊淖饔镁褪瞧胶猓驗榻匕c病人下肢沒有知覺,要靠機(jī)器來帶動,機(jī)器行走的時候,人的上身又是在動的,所以重心很難把握。通過拐杖,可以實現(xiàn)每時每刻的平衡,三點決定一個平面,這就是提高它的穩(wěn)定性和安全性。”對于目前的外骨骼機(jī)器人為何仍需要拐杖,智能仿生中心的高級工程師彭安思解釋道。

  現(xiàn)階段的外骨骼機(jī)器人已經(jīng)可以幫助行動障礙的人們實現(xiàn)再次行走的夢想,不過病人的雙手并沒有被解放。想要解放行動障礙者的雙手,就要解決平衡的問題。智能仿生中心的研發(fā)團(tuán)隊正在將這個難題一點點解開,沒有拐杖的自平衡機(jī)器人是他們未來研究的方向。

  智能仿生中心的工程師何勇表示“人體的髖關(guān)節(jié)可以提供兩個方向的助力,膝關(guān)節(jié)一個方向的助力,以及踝關(guān)節(jié)兩個方向的助力,人體總共具有10個驅(qū)動關(guān)節(jié)。外骨骼機(jī)器人可以在最大程度上模擬人的整體行走運(yùn)動,在使用過程中,可以通過一些算法實現(xiàn)自平衡的行走,而不再需要那些拐杖,或者手推車的外部支撐來保持平衡了?!?/p>

  不過何勇也坦言,整個系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜程度較之前高很多,控制變量的大幅增加是目前面臨的主要困難。未來,何勇他們希望通過一種穿戴式的腦內(nèi)檢測設(shè)備,讓穿戴這套外骨骼機(jī)器人患者通過意念或者想象力來控制運(yùn)動狀態(tài)。

  讓行動障礙者可以用自己的意念控制外骨骼機(jī)器人,像普通人一樣自如的行走,聽起來讓人期待。也許未來,就是這樣。外骨骼機(jī)器人的發(fā)展就像人肢體的延伸,使用穿戴式外骨骼機(jī)器人,就好像動自己的手,動自己的腳一樣,它能夠根據(jù)你的運(yùn)動和你的運(yùn)動意圖,來自己做出反應(yīng),隨時都可以助力你,而不是妨礙你。未來外骨骼還可能會變得更加輕便,也許就像一件大衣,而不是我們現(xiàn)在看到的由笨重的構(gòu)建組成。

  機(jī)器人時代來臨了,你感覺到了嗎?你是歡迎還是排斥;是恐懼還是好奇?不管你怎么想,請給技術(shù)多一些寬容。


  【人氣商品】:

  機(jī)器人商城產(chǎn)品推薦

  【品牌推薦】:

   機(jī)器人周邊產(chǎn)品總覽

  【了解機(jī)器人】:

   機(jī)器人商城官網(wǎng)(網(wǎng)址打不開就+V:I99~46O3~9726機(jī)氣林)

  上海機(jī)氣林智能科技有限公司

  上海市青浦區(qū)華浦路 500 號

  電話:021-59801300