一套手术机器人系统主要由哪些部分组成？手术机器人，或者辅助手术机器人，是近几年科研和投资的热点，受到越来越多投资人和创业者的青睐。目前的进一步让大家意识到了医疗行业机器换人的潜在价值。美国、欧洲、日本的手术机器人临床应用已较为成熟，国内受制于技术起步晚、医疗认证周期较长等原因，目前进入临床应用的还不多。不过已有不少科研团队已经进入这个赛道，走在融资、研发、拿证的路上。应用场景涵盖多个领域，包括：骨科手术、神经外科、消融、其它微创手术、整形外科、牙科、植发、按摩、针灸、等。如何研发一套完整的手术机器人？创业团队需要掌握哪些关键技术？手术机器人的价值在于它的精细性和稳定性。因为人的眼睛...

如果我们对机器人有一点了解的话，那就是我们知道它们会坏的。它们一直会出现问题。软件坏了。硬件坏了。你认为永远，永远都不可能会坏的零件坏掉的时候，你必须试着向导师解释到底发生了什么，他一直站在那里看着你的机器人失败，然后再整夜的熬夜修复那些本不该严重损坏的东西。虽然这其中的大部分只是机器人的一个基本特性，但欧盟委员会正在资助一个名为SHERO（SelfHEalingsoftRObotics，自愈软机器人）的项目，试图解决机器人遭受的物理破坏。SHERO是一个为期三年、耗资300万欧元的合作项目，由布鲁塞尔大学、剑桥大学、巴黎大学物理与工业学院和瑞士联邦材料科学与技术实验室（EMPA）...

“读心术”真的能够实现吗？近日，由DARPA和斯坦福的研究团队正在研究如何“读小鼠的心”。当然，其实没有“读心术”那么玄乎，确切地说，是通过神经网络读取小鼠大脑中的电信号活动，来预测小鼠的活动和位置。读取小鼠的“想法”，预测小鼠的位置大脑由相互连接的神经元组成：神经元可以响应输入处于状态，反过来其他神经元。这些系统的“简化版”就是个人工神经网络的灵感来源。斯坦福Schnitzer实验室的同事们制作了一个数据集，用于监控实验室的小鼠在“竞技场”中移动时的神经活动。所谓“竞技场”其实是一个带有地标贴纸的小盒子。研究人员通过将一个微型显微镜连接到小鼠的头部，并记录荧光染料的轨迹，这种染料...

机器人手术系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体。主要用于心脏外科和前列腺切除术。外科医生可以远离手术台操纵机器进行手术，完全不同于传统的手术概念，在世界微创外科领域是当之无愧的性外科手术工具。利用机器人做外科手术已日益普及，美国2004年一年，机器人就成功完成了从前列腺切除到心脏外科等各种外科手术2万例。利用机器人做手术时，医生的双手不碰触患者。一旦切口位置被确定，装有照相机和其他外科工具的机械臂将实施切断、止血及缝合等动作，外科医生只需坐在通常是手术室的控制台上，观测和指导机械臂工作就行了。据悉，该技术可让医生在地球的一端对另一端的患者实施手术。目前普通的机器人外科手术是前列...

3D定位或3D位置跟踪可以定义为测量一个或多个在定义空间中相对于已知位置移动的对象或对象的3D位置和方向。测量物体的3D位置和方向时，会测量六个自由度(6DOF)：3个位置坐标和3个角坐标。或者，可以测量对象的位置，这称为3自由度定位。光学跟踪是一种3D定位技术，基于使用两个或多个光学跟踪摄像头监控定义的测量空间。每个相机在镜头前都配备了一个红外(IR)通滤光片，镜头周围有一圈IRLED，用于周期性地用IR光照亮测量空间。这种光对人眼是不可见的，其强度对于人类工作来说是安全的。需要跟踪的物体配备了反射标记，可将传入的红外光反射回摄像机。红外反射由相机检测，然后由光学跟踪系统进行内部...

由此，骨科手术机器人，成为各地大型综合医院陆续引进的前沿设备。辽宁省某大型三甲医院一位骨科教授姜峰（化名）告诉《财健道》，他所在的医院在过去几年里，已经完成数百例机器人辅助骨科手术，此前主要集中在脊柱领域，今年在关节置换手术中也开始尝试机器人辅助。“医院有计划，关节手术机器人肯定要引进，因为那是未来医学科技发展的必然趋势。”他谈到。“去年11月时，国内关节手术机器人领域还有史赛克的MAKO一款获批，而今年2月我们已有国产机器人上市，能够与之同台竞技。”北京某三甲医院骨科**也认为，当前正处于国内手术机器人产业的培育期，也是产业发展需要助力的关键时期，不能因为现在还不够成熟，就打击或...

机器人手术系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体。主要用于心脏外科和前列腺切除术。外科医生可以远离手术台操纵机器进行手术，完全不同于传统的手术概念，在世界微创外科领域是当之无愧的性外科手术工具。利用机器人做外科手术已日益普及，美国2004年一年，机器人就成功完成了从前列腺切除到心脏外科等各种外科手术2万例。利用机器人做手术时，医生的双手不碰触患者。一旦切口位置被确定，装有照相机和其他外科工具的机械臂将实施切断、止血及缝合等动作，外科医生只需坐在通常是手术室的控制台上，观测和指导机械臂工作就行了。据悉，该技术可让医生在地球的一端对另一端的患者实施手术。目前普通的机器人外科手术是前列...

如何在PST光学定位系统中训练追踪目标物？当追踪目标物粘贴marker之后，PST光学定位系统需要对其进行识别。在主窗口中按“Newtargetmodel”（新目标模型）选项即可选择训练页面（请见下图）。训练是“教”系统识别新追踪目标物的过程，即在PST摄像头前面（追踪范围内）缓慢旋转物体，系统根据marker点的位置关系对其进行识别并建模，然后该模型即可用于追踪交互。训练步骤：1.在目标物上添加四个或多个标记点。将目标物放置在PST工作空间中（无遮挡），该空间里所有其它追踪目标物和反光材料，因为在训练过程中如果有多个物体可能会造成目标物识别错误。该过程可以训练多包含多达100个标...

还能够被应用于识别可能患有未确诊的身体或精神疾病的人，以及用来开发具有更强理解能力以及更像人类的交互能力的机器人。“这项研究可以有很多应用，包括使机器人和自动驾驶车辆更理解人类，以及在增强虚拟现实游戏中提供更具人性化的体验。”UNC的研究教授AniketBera说。位姿科技（上海）有限公司主营：医疗机器人,光学定位仪器,手术导航,手术机器人,医学影像仿真,专注于手术导航定位、医学影像仿真导航定位、医疗机器人研发、科研机器人开发、协作机器人研发、三维光学测量等解决方案、为了让技术更好的服务医疗,凭借医学仿真及机器人领域多年的技术积累,我们专注于为医疗、科研及教育用户提供服务,行业经验...

骨科是手术机器人早涉及的领域之一，也是当前手术机器人研发和产业化发展的热点领域。骨科手术机器人主要应用于创伤骨科、脊柱外科和关节外科，其中机器人辅助关节置换手术的普及度相对较高。在日益激烈的竞争格局中，国内企业加大自主研发力度，并获得资本青睐。基于我国庞大的人口基数、社会老龄化进程的加速、质量医疗资源的逐渐下沉，以及在国家人工关节集中带量采购政策的推动下，我国骨科手术机器人市场需求有望大量释放，行业将迎来高速发展。赛道竞争激烈目前，骨科手术机器人领域呈现出多强角力的市场格局。跨国企业布局骨科手术机器人赛道的有史赛克、强生、捷迈邦美、施乐辉、美敦力等。近年来，国内多家企业也进军骨科手...

如何把一个物体快速变成VR交互设备？人机交互设备是虚拟现实系统中不可或缺的一部分，可以提高VR系统的沉浸感和交互性。本文主要介绍在PST光学定位系统中如何轻松创建新的VR交互设备（目标物）。首先在新目标物上随机添加标记点（可使用平面反光贴、反光球或主动发光marker），然后使用PST客户端软件训练该目标物，该过程大约需要几秒钟。训练完成后，该目标物即可用于VR交互。新目标物创建为使PST的交互性能达到比较好，请保持至少四个标记点同时可见（针对红外摄像头）。为防止标记点的自身遮挡，目标物所有相邻边之间的角度应大于90°。所以，凸面物体比较适用于追踪。如下图示例，系统可以从单个视角清...

从而达到效果。（2）光声计算机断层扫描成像技术（PACT）光声计算机断层扫描是汪立宏教授开发的一种使用红外激光脉冲成像技术。红外激光通过组织扩散，被红细胞中的携氧血红蛋白分子吸收，导致分子超声振动，而这些超声振动将由在皮肤上的传感器拾取。来自这些传感器的数据，将被用于创建身体内部结构的图像。通过使用PACT图像，研究人员可以在消化道中找到并跟踪微机器人的位置。正如加州理工学院的汪立宏教授所说：“微机器人概念真的很酷，因为你可以将微机械设备带到你需要的地方，它们未来可以被用于药物递送或者智能微手术。”位姿科技（上海）有限公司主营：医疗机器人,光学定位导航,光学定位系统,手术导航,手术...

RandomForestclassifier）进行情绪分类。研究的实际效果可以针对一个给定的人走路的RGB视频利用三维人体定位技术来提取一组3D步态，然后从步态中提取上述特征，用随机森林分类器进行情感分类，准确率可达80%。研究方法概述情感特征计算情感特征计算包括两方面：姿态特征和运动特征。姿态特征包括：Volume、Angle、Distance、Area四个向量。运动特征包括：Speed、AccelerationMagnitude、MovementJerk、Time四个向量。将姿态特征和运动特征结合起来，生成情绪特征。数据集训练所使用的数据集一共有六个：（EmotionWalk）...

PST光学追踪系统如何进行外部连接？在使用PST光学追踪系统对目标物进行三维空间追踪（三维测量、VR人机交互）之前，首先需要将它与外部电源以及PC连接，这样才能正常工作。下面来让我们了解一下它的接口吧～（包括PSTIris和PSTBase）的接口面板，图二为PSTHD型号（包括PSTIrisHD和PSTBaseHD）的接口面板。接口从左到右依次为：PST标准型号的USB接口或PSTHD型号的USB线缆电源适配器接口触发输入左侧的BNC接口可用于将PST与外部系统的触发同步触发输出右侧的BNC接口可用于将外部系统与PST的内部触发同步PST标准型号的接口面板PSTHD型号的接口面板。...

随着研发技术的更迭，骨科手术机器人的产品性能逐渐成熟，患者接受度将进一步提高。此外，人均可支配收入和医疗保健消费支出的提高也将驱动骨科手术机器人的普及程度不断提高，我国该领域市场将稳步扩容。人机协同优势刺激市场下沉目前，骨科手术机器人的身影常出现在头部大医院。事实上，骨科手术机器人的普及也将利好基层市场。关节置换手术主刀医生通常需要具备12～15年的临床经验，而在人才资源相对匮乏的基层医疗机构，能够进行关节手术操作的医生少之又少。机器人辅助手术在一定程度上可将经验性操作进行量化，有助于缩短临床医生对于相关手术的学习曲线，能够有效弥补经验的不足。此外，人机协同医疗模式不仅有助于解决术...

但对于一些不确定的思考型问题，人脑有着不可替代的优势。“计算机是把多维空间的信息转换成010101的一维信息流。CPU主频越来越快，换句话说它主要利用的是时间复杂度。人脑，尽管还有太多的未知原理，但一个神经元可以连接一千到一万个神经元，即将信息从多维空间扩大到了一千到一万维。换句话说，它利用的是空间复杂度。同时，人脑利用脉冲来编码，又利用了时空复杂度。”施路平说。如果在现有计算机时间复杂度的基础上，提高空间复杂度和时空复杂度，岂不两全其美？经过讨论，团队一致认为实现人机融合的类脑计算是比较好解决方案之一，而首先要做的，是发展一个二者融合的计算平台。在人工智能路上“沿途下蛋”2012...

且由于该领域具有较高的技术门槛，目前仍处于产业化初期。但值得关注的是，近年来我国骨科手术机器人融资市场热度不断升高，亿元级融资数量持续增长。2020年7月，天智航在科创板始发上市，募集资金。成立于2018年的创新企业元化智能，专注于骨科手术机器人研发。2021年3月，元化智能完成2亿元A轮融资；2022年1月，该企业又宣布完成数亿元B轮融资。我国骨科手术机器人领域企业备受资本青睐，预计未来该领域融资数量及融资金额都将持续上升。不过，公开资料显示，我国骨科手术机器人领域的融资主要集中在A轮和B轮，种子轮和天使轮融资数量相对较少，初创企业入局门槛较高。市场高速增长近年来，我国骨科手术机...

“读心术”真的能够实现吗？近日，由DARPA和斯坦福的研究团队正在研究如何“读小鼠的心”。当然，其实没有“读心术”那么玄乎，确切地说，是通过神经网络读取小鼠大脑中的电信号活动，来预测小鼠的活动和位置。读取小鼠的“想法”，预测小鼠的位置大脑由相互连接的神经元组成：神经元可以响应输入处于状态，反过来其他神经元。这些系统的“简化版”就是个人工神经网络的灵感来源。斯坦福Schnitzer实验室的同事们制作了一个数据集，用于监控实验室的小鼠在“竞技场”中移动时的神经活动。所谓“竞技场”其实是一个带有地标贴纸的小盒子。研究人员通过将一个微型显微镜连接到小鼠的头部，并记录荧光染料的轨迹，这种染料...

这就是一个多赢的选择。”可以看到，出台的人工关节集采配套政策文件中的表述，与此前征求意见便函有所不同，虽然不再允许关节手术机器人单项，似乎是在定价过程中做出了一定“让步”。一是，虽然都是在传统手术价格的基础上按比例加成，但后出台的配套文件未将工具耗材打包其中，或可由市场自由竞争定价，厂商单独收费。二是，具体加收比例没有明确规定，给地方负责部门定价留出了自主空间。三是，明确提出要“落实结余留用政策并统筹医疗服务价格调整”——人工关节置换手术项目价格明显低于全国中位价格和周边省份的地区，可专项调整相关项目价格。另一位行业公司高管表示，“政策目前更多是方向性的、定性的，具体如何定量的去理...

且由于该领域具有较高的技术门槛，目前仍处于产业化初期。但值得关注的是，近年来我国骨科手术机器人融资市场热度不断升高，亿元级融资数量持续增长。2020年7月，天智航在科创板始发上市，募集资金。成立于2018年的创新企业元化智能，专注于骨科手术机器人研发。2021年3月，元化智能完成2亿元A轮融资；2022年1月，该企业又宣布完成数亿元B轮融资。我国骨科手术机器人领域企业备受资本青睐，预计未来该领域融资数量及融资金额都将持续上升。不过，公开资料显示，我国骨科手术机器人领域的融资主要集中在A轮和B轮，种子轮和天使轮融资数量相对较少，初创企业入局门槛较高。市场高速增长近年来，我国骨科手术机...

如何在PST光学定位系统中训练追踪目标物？当追踪目标物粘贴marker之后，PST光学定位系统需要对其进行识别。在主窗口中按“Newtargetmodel”（新目标模型）选项即可选择训练页面（请见下图）。训练是“教”系统识别新追踪目标物的过程，即在PST摄像头前面（追踪范围内）缓慢旋转物体，系统根据marker点的位置关系对其进行识别并建模，然后该模型即可用于追踪交互。训练步骤：1.在目标物上添加四个或多个标记点。将目标物放置在PST工作空间中（无遮挡），该空间里所有其它追踪目标物和反光材料，因为在训练过程中如果有多个物体可能会造成目标物识别错误。该过程可以训练多包含多达100个标...

骨科是手术机器人早涉及的领域之一，也是当前手术机器人研发和产业化发展的热点领域。骨科手术机器人主要应用于创伤骨科、脊柱外科和关节外科，其中机器人辅助关节置换手术的普及度相对较高。在日益激烈的竞争格局中，国内企业加大自主研发力度，并获得资本青睐。基于我国庞大的人口基数、社会老龄化进程的加速、质量医疗资源的逐渐下沉，以及在国家人工关节集中带量采购政策的推动下，我国骨科手术机器人市场需求有望大量释放，行业将迎来高速发展。赛道竞争激烈目前，骨科手术机器人领域呈现出多强角力的市场格局。跨国企业布局骨科手术机器人赛道的有史赛克、强生、捷迈邦美、施乐辉、美敦力等。近年来，国内多家企业也进军骨科手...

“可以使用人工神经网络将这些生物神经元的信号标记在小鼠所处位置的地图上吗？”也就是说，如果我们对生物神经网络进行逆向工程，是否可以通过读取小鼠的意念得知它的位置？准确预测生物神经元活动的位置为此我们训练了一个神经网络，根据近的神经元放电模式预测小鼠的位置。我们使用实验观察结果的前80%作为训练数据，给出神经元的活动，来预测后20％观察结果的小鼠位置。我们尝试了许多模型体系结构，发现具有回归输出层的简单密集神经网络表现比较好，平均预测误差为4cm。小鼠身长约8厘米，而竞技场大小为45cm×60cm的矩形。此循环动画中显示了我们的预测（蓝点）和小鼠的标记位置（红点）。模型预测给出的位置...

为什么光学系统的高速度和低延迟在机器人手术中如此重要？光学系统是机器人的眼睛。可以说，如果你想要一个机器人快速准确地移动，你需要高效的眼睛！这部分是正确的。但是，您需要考虑其他元素才能拥有一个高效的系统。首先，让我们尝试类比人类抓握物体时的手眼协调。我们生活在一个三维的世界，但我们的视网膜只能在二维中捕捉它。立体视觉是一种大脑皮层过程，它在心理上重建了一个三维世界，这个三维世界通过视网膜从环境中捕获光而简化为二维世界。更正式地说，立体视觉是基于双目视差线索计算物体的立体感和深度。为了拿起一个物体，我们必须首先估计它的形状和它相对于我们身体的位置。立体视觉可以明确地确定这些属性，因为...

机器人用于在假体植入之前准确放置螺钉或切割/雕刻骨骼。通常，首先将标记固定在患者身上，以便机器人可以在解剖结构移动的情况下调整其运动。第二个标记以相对于末端执行器的已知姿势（机器人的远端位置，如钻或锯）放置在手术器械上。机器人将按照手术前或干预期间实现的计划进行操作。结果的质量主要取决于以下因素：•生态系统的真实性，包括光学系统的准确性、基准技术、标记的几何设计、•配准过程（数字解剖与物理解剖的对齐），•机器人视觉控制回路补偿患者运动的能力，较低的延迟不仅会提高反馈回路后机器人位置校正的准确性，而且还会使操作更快。结论在构建机器人应用程序时，考虑光学系统的性能很重要。但是，还应考虑...

为补偿医务人员劳动服务价格、引入创新技术提供了成熟条件。3月初，国家医保局下发《关于完善骨科“手术机器人”“3D打印”等辅助操作价格及相关政策的指南（征求意见稿）》的红头便函，一石激起千层浪，在手术机器人领域引起不小舆论和资本市场反应（详见此前报道《|医保定价博弈：国产手术机器人站上紧要关口》。将两份文件结合来看，《财健道》采访多位业内人士获悉，国家医保部门此举透露出多个重要信号。01、关节手术机器人进医保是大趋势骨科手术，不仅是“技术活”，其实更是“辛苦活”。以中国每年超过90万台的人工关节置换术为例，手术中起到作用的是植入的人工关节假体。假体的质量、匹配度、医生操作的精细度等，...

机械臂作“手”，光学定位系统为“眼”，控制台后，是医生进行指挥的“大脑”，无影灯下，手术机器人正在成为越来越多大型医院的“配置”。不过，这样一套系统设备，医院的引进成本一次便高达上千万。新兴技术需要在应用中发展、迭代，然后降本增效。但一个现实的问题也摆在眼前——手术机器人的使用，该如何向患者收费？尚未成为临床“刚需”的手术机器人，是否应当纳入医保报销？答案正逐渐浮出水面。骨科手术机器人定价标准尚未尘埃落地，但方向性原则已经明朗。3月30日晚，国家医保局、国家卫健委联合出台人工关节集采的配套措施相关文件。其中，对人工关节置换手术机器人的收费原则作出规定——不单独设立收费项目，以传统手...

如何把一个物体快速变成VR交互设备？人机交互设备是虚拟现实系统中不可或缺的一部分，可以提高VR系统的沉浸感和交互性。本文主要介绍在PST光学定位系统中如何轻松创建新的VR交互设备（目标物）。首先在新目标物上随机添加标记点（可使用平面反光贴、反光球或主动发光marker），然后使用PST客户端软件训练该目标物，该过程大约需要几秒钟。训练完成后，该目标物即可用于VR交互。新目标物创建为使PST的交互性能达到比较好，请保持至少四个标记点同时可见（针对红外摄像头）。为防止标记点的自身遮挡，目标物所有相邻边之间的角度应大于90°。所以，凸面物体比较适用于追踪。如下图示例，系统可以从单个视角清...

以了解神经系统的工作方式。果蝇是生物学上公认的一种研究动物，果蝇的大脑更是近来研究的主要目标对象。截至目前，已有八项诺贝尔奖授予了果蝇相关研究，这些研究推动了分子生物学、遗传学和神经科学的发展。果蝇研究的重大优势在于它们的大小：与老鼠大脑（1亿个神经元）、章鱼大脑（5亿个神经元）或人类大脑（1000亿个神经元）相比，果蝇大脑相对较小（只有10万个神经元）。这种优势使得研究人员更容易将果蝇大脑作为一个完整回路来研究。40万亿像素下的果蝇大脑重建，任何人都可以交互浏览。40万亿像素下的果蝇大脑自动重建谷歌在霍华德·修斯医学研究所的合作者将果蝇大脑切分成数千个40纳米的超薄切片，并且使用...

当微机器人胶囊抵达体内病患区域（比如肠道）时，外源近红外光可以穿透深层组织并引发胶囊破裂从而释放微机器人。释放出的微机器人依靠其高效游动可穿越生物屏障终实现在病患区域的滞留和持久的药物传递。微机器人系统包含的两项关键技术：（1）微机器人微机器人由内而外依次是镁球、薄金层、药物层和聚对二甲苯层组成，外面三层并未完全覆盖镁球，留下了一块类似舷窗的圆形区域，当微机器人暴露在消化液时，镁球作为机器人的“燃料”与消化中的液体发生化学反应产生小气泡推动球体运动，薄金层作为造影剂增强影响效果，聚对二甲苯层作为抵抗消化的保护层。为了保护微机器人免受胃中的恶劣环境，它们被包裹在由石蜡制成的微胶囊中。...