医疗机器人.ppt

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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

2、器人：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

4、境下工作，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（代人同样具有上述特点（代人 劳动以及代替人进行一些劳动以及代替人进行一些 高精细或者强度大脏乱差高精细或者强度大脏乱差 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

5、有许多自身所特有的他还有许多自身所特有的 功能和特性。例如以下几功能和特性。例如以下几 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，因此其人体以及医疗器械，因此其材材 料选择和结构设计必须以易料选择和结构设计必须以易消消 毒灭菌为前提，安全可靠无毒灭菌为前提，安全可靠无辐辐 射射，如这个如这个退 出采血机器人采血机器人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

6、该具有扩展功）医疗机器人自身应该具有扩展功 能的接口，如其与其他医疗及其能的接口，如其与其他医疗及其 任何医疗器械的预留通用接口，任何医疗器械的预留通用接口，包括信息通讯接口，人际交流接包括信息通讯接口，人际交流接 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

7、机器人可以有效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机器人进行则可以达到小于0.1mm0.1mm的精度，的精度，手术机器人进行手术，避免了医生直接接手术机器人进行手

8、术，避免了医生直接接触患者血液，大大的减少了医生及患者感触患者血液，大大的减少了医生及患者感染的危险。染的危险。并且手术机器人也有很早的发展历史，并且手术机器人也有很早的发展历史，19941994年第一台商业化手术机器人就在美国年第一台商业化手术机器人就在美国 诞生了。到目前手术机器人已经不仅可以诞生了。到目前手术机器人已经不仅可以用来完成普外科手术，还可以用来完成脑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，胆囊摘除以及泌尿神经外科，心脏修复，胆囊摘除以及泌尿科和整形外科等方面的手术。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

9、疗康复型机器人两种两种 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的用来帮助老人和残疾人更好的 适应日常生活和工作，部分的补偿了他们的弱化适应日常生活和工作，部分的补偿了他们的弱化 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

11、完成护理工作，如病人翻身、更士完成护理工作，如病人翻身、更 换床单等护理，以及食物，药物，换床单等护理，以及食物，药物，医疗器械，病志的传送和投递，与医疗器械，病志的传送和投递，与 病人对话，提供数据和影像支持等病人对话，提供数据和影像支持等 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

12、稳，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

13、意图退 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

14、的功率损耗，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

15、特殊体检、挪动、转床、手术和麻醉前后的接送和战场挪动、转床、手术和麻醉前后的接送和战场 伤伤 病员的后送，避免伤病员的再受伤。病员的后送，避免伤病员的再受伤。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，控制简单，还要求已消毒灭菌，行走灵活，控制简单，安全可靠，自动化程度好，并具有一定的智安全可靠，自动化程度好，并具有一定的智 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

16、众多特点和作用，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