2022世界機(jī)器人大會(huì)近日在北京舉行，此次大會(huì)設(shè)置了創(chuàng)新技術(shù)展區(qū)、工業(yè)機(jī)器人展區(qū)、服務(wù)機(jī)器人展區(qū)、特種機(jī)器人展區(qū)四大展區(qū)集中展示機(jī)器人先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品，并邀請(qǐng)了業(yè)界內(nèi)外100余家企業(yè)及海內(nèi)外知名人士參與，共同打造集成應(yīng)用新高地。會(huì)時(shí)，加拿大工程院院士、南方科技大學(xué)講席教授孟慶虎接受了智匯工業(yè)記者的采訪。

手術(shù)機(jī)器人行業(yè)歷史久遠(yuǎn)

    此次世界機(jī)器人大會(huì)，醫(yī)療機(jī)器人領(lǐng)域中的手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品的發(fā)展和成果引起了廣泛關(guān)注。孟慶虎提到，手術(shù)機(jī)器人醫(yī)療、服務(wù)等方面的機(jī)器人中門檻較高，是擁有高技術(shù)復(fù)雜程度和高綜合性程度的一款機(jī)器人技術(shù)。因?yàn)槭中g(shù)的交互性和復(fù)雜性，要求手術(shù)機(jī)器人對(duì)力的控制、對(duì)人體軟組織、硬組織各種關(guān)系和模型擁有非常高的了解程度，才能逐步投入應(yīng)用到實(shí)際手術(shù)場(chǎng)景中。

   孟慶虎介紹到，關(guān)于手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展最早要追溯到宙斯時(shí)代。早在70年代，機(jī)械臂輔助手術(shù)的應(yīng)用被逐步嘗試，并真正于二十年后的90年代末期開始關(guān)注手術(shù)機(jī)器人這一發(fā)展路徑。我國(guó)在手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的探索于十年前起步，并于近年開始對(duì)手術(shù)機(jī)器人的使用和優(yōu)缺點(diǎn)做出進(jìn)一步的探索和分析。一直以來(lái)，手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的發(fā)展在海內(nèi)外較為同步，主要因臨床操作難度大和基礎(chǔ)儲(chǔ)備不足無(wú)法取得差距性的突破。

全骨科手術(shù)服務(wù)機(jī)器人優(yōu)勢(shì)明顯

    此次參展的機(jī)器人為骨圣元化全骨科手術(shù)服務(wù)機(jī)器人，孟慶虎提到，近10家公司已經(jīng)投入到骨科領(lǐng)域的手術(shù)機(jī)器人的應(yīng)用和發(fā)展中，例如天智航已在局部創(chuàng)傷領(lǐng)域擁有成熟的發(fā)展和研究成果。然而，更復(fù)雜的骨科手術(shù)如脊柱創(chuàng)傷領(lǐng)域仍未突破，主要原因之一是因?yàn)閷?duì)機(jī)器人的定位裝置能力和人機(jī)交互能力仍存在技術(shù)方面的難度。孟慶虎回憶道，在此方面的導(dǎo)航儀技術(shù)也是他近些年來(lái)一直深耕的領(lǐng)域，自孟慶虎教授碩士時(shí)代時(shí)，已擁有37年的領(lǐng)域研究積累。在2001年至2010年整十年里，孟慶虎專注于視覺，機(jī)器與視覺控制方向，深刻研究了手術(shù)機(jī)器人的視覺傳達(dá)技術(shù)，并同時(shí)降低了導(dǎo)航儀的成本費(fèi)用，并通過無(wú)數(shù)次導(dǎo)航儀方案的制定與修改最終確定了兩款導(dǎo)航儀：一款為展會(huì)所展示的骨圣元化全骨科手術(shù)服務(wù)機(jī)器人所用的導(dǎo)航儀，另一款為對(duì)標(biāo)NDI指標(biāo)導(dǎo)航儀。不僅如此，機(jī)械臂也是在實(shí)現(xiàn)手術(shù)機(jī)器人應(yīng)用中的成本較高的組成部分。孟慶虎表示，現(xiàn)階段手術(shù)機(jī)器人研究針對(duì)機(jī)械臂成本高的問題，將通過降低進(jìn)口部件依賴性，自主研發(fā)核心部件，掌握定價(jià)權(quán)的方式解決。他強(qiáng)調(diào)，只有扎實(shí)基礎(chǔ)研究，透徹理論技術(shù)，并在后期應(yīng)用中降低成本風(fēng)險(xiǎn)，才能突破手術(shù)機(jī)器人的局限性。

手術(shù)機(jī)器人對(duì)疫情監(jiān)測(cè)擁有巨大幫助

    在現(xiàn)階段疫情環(huán)境的影響下，感染科室的手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展至關(guān)重要。孟慶虎談到，針對(duì)研發(fā)感染科的手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品，首先要做到傳染病與預(yù)防全替代，即傳染病房核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人化，如現(xiàn)在的核酸檢測(cè)及靜脈注射、靜脈取血等人工技術(shù)需要實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化。針對(duì)此需求，孟慶虎表示目前已擁有超聲和激光技術(shù)儲(chǔ)備，可以探測(cè)軟組織4-5厘米并將血管三維模型精度建至0.1毫米，從而精準(zhǔn)定位血管位置，并根據(jù)動(dòng)態(tài)追蹤技術(shù)實(shí)施靜脈穿刺。不僅如此，此技術(shù)也可用于肺插管等定位技術(shù)，并可實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂自動(dòng)輔助超聲檢查。孟慶虎及其團(tuán)隊(duì)攜此類技術(shù)與全國(guó)其他八個(gè)團(tuán)隊(duì)共同參與了今年深圳市科創(chuàng)委的防疫專項(xiàng)，并最終勝出。不僅如此，該類技術(shù)體系還包括人臉識(shí)別身份認(rèn)證的技術(shù)指標(biāo)，通過該全自動(dòng)無(wú)人工干預(yù)的咽拭子核酸檢測(cè)行為，提高了核酸檢測(cè)過程中的安全性和嚴(yán)謹(jǐn)性，并大大提高了檢測(cè)速度。

    孟慶虎表示，在此類產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用過程還存在很多挑戰(zhàn)。以往學(xué)院派在做相關(guān)產(chǎn)品的創(chuàng)新和研發(fā)時(shí)，通過樣機(jī)研發(fā)到真正商品上市中還存在著較大差距，包括流程中質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量體系的檢測(cè)和監(jiān)管，以及生產(chǎn)成本、供需等流程都有待完善，以及在大環(huán)境下和國(guó)家政策中如何完善成為符合要求和市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)的上市商品等方面仍面臨較大困難。

國(guó)內(nèi)手術(shù)機(jī)器人發(fā)展優(yōu)劣并存

    針對(duì)國(guó)內(nèi)外的機(jī)器人發(fā)展?fàn)顟B(tài)和技術(shù)應(yīng)用，孟慶虎表示，我們當(dāng)前的優(yōu)勢(shì)在于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)擁有非常期權(quán)，在樣機(jī)的生產(chǎn)和完成中具有速度優(yōu)勢(shì)，如在三個(gè)半月的時(shí)間內(nèi)將采樣機(jī)器人生產(chǎn)五個(gè)工程樣機(jī)，這樣的速度優(yōu)勢(shì)尤其明顯。然而，當(dāng)前國(guó)內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司仍未開始累積原始技術(shù)，許多產(chǎn)品在近二十年的產(chǎn)業(yè)完善中外觀和基本技術(shù)的改變甚微，許多在此道路中發(fā)展的公司更多以商業(yè)性質(zhì)為主，而并非創(chuàng)新，這也是我們存在的需要改善和轉(zhuǎn)型的領(lǐng)域。孟慶虎教授作為國(guó)際上從事醫(yī)療機(jī)器人、機(jī)器人感知與智能研究的知名學(xué)者，對(duì)目前整體醫(yī)療機(jī)器人目前的發(fā)展階段發(fā)表了看法。他表示，一般完整的全研發(fā)周期平均在六年至十年左右，而孟慶虎團(tuán)隊(duì)因在前期的籌備和基礎(chǔ)研發(fā)技術(shù)工作的準(zhǔn)備周全，在三年的時(shí)間節(jié)點(diǎn)處就完成了證件，并將所有標(biāo)準(zhǔn)按照最高要求校對(duì)；同時(shí)，研發(fā)和籌備過程中在中檢院實(shí)施臨床實(shí)驗(yàn)和巡檢，并在301醫(yī)院成立第一個(gè)國(guó)家骨科與運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)臨床研究中心，也是第一個(gè)國(guó)家級(jí)研究中心，在量產(chǎn)前的臨床實(shí)驗(yàn)全部按優(yōu)效型水準(zhǔn)進(jìn)行，這使得國(guó)內(nèi)機(jī)器人發(fā)展和技術(shù)研發(fā)方面在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中擁有巨大優(yōu)勢(shì)和自信。

青少年團(tuán)體為機(jī)器人行業(yè)儲(chǔ)備力量

    這次世界機(jī)器人大賽，許多青少年團(tuán)體和年輕的技術(shù)人才也積極的參與進(jìn)來(lái)，與專業(yè)人士們共同探討機(jī)器人相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)。孟慶虎對(duì)這些行業(yè)的年輕儲(chǔ)備力量表示了關(guān)注。他說(shuō)，青少年時(shí)期更應(yīng)該被引導(dǎo)去關(guān)注機(jī)器人的互動(dòng)性和趣味性，而并非一味的要求他們制作出相關(guān)電子產(chǎn)品，反而應(yīng)注重?cái)?shù)理化的全面發(fā)展和學(xué)習(xí)。孟慶虎強(qiáng)調(diào)，現(xiàn)階段的機(jī)器人行業(yè)已經(jīng)到了技術(shù)密集型時(shí)代，擁有絕對(duì)穩(wěn)固的基礎(chǔ)技術(shù)和知識(shí)儲(chǔ)備才是領(lǐng)先的關(guān)鍵。因此，對(duì)于青少年群體，更應(yīng)該保留其好奇心和創(chuàng)造力，同時(shí)鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，這樣才能培養(yǎng)出國(guó)家優(yōu)秀的年輕行業(yè)儲(chǔ)備力量。