手术机器人技术、代表产品与市场分析

2/2手术机器人技术、代表产品与市场分析

2023-06-1310:09前言导读

手术机器人是一种先进的医疗设备，借助微创伤手术及相关底层技术的发展而发明。手术机器人被用于在高于人类能力的微创伤手术领域中实现高于人类能力的对手术器械的精准操控。手术机器人通常由手术控制台、配备机械臂的手术车及视像系统组成。外科医生坐在手术控制台，观看由放置在患者体内腔镜传输的手术区域三维影像，并操控机械臂的移动，以及该机械臂附带的手术器械及腔镜。机械臂模拟人类的手臂，为外科医生提供一系列模拟人体手腕的动作，同时过滤人手本身的震颤。

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，其用途广泛，在临床上外科上有大量的应用。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革命性外科手术工具。

经过数十年发展，手术机器人现在主要用于五个快速增长的主要外科领域，其中的骨科、介入手术机器人是及其重要的一个版块。

手术机器人市场概览

当前，随着人工智能、物联网等新科技的快速渗透，医疗健康正在与机器人全面融合，引领外科技术大变革。手术机器人行业迎来快速发展，赛道火热，备受资本青睐。

根据Frost&Sullivan的统计，2020年全球机器人手术市场规模为61亿美元，预计从2021年到2028年将以17.60%的复合年增长率增长，到2028年将达到222.7亿美元（折合人民币约为1414亿元）。

我国手术机器人市场发展迅猛，根据Frost&Sullivan的统计，市场规模由2016年的人民币853.6百万元增至2020年的人民币2,934.5百万元，年复合增长率达36.2%，预计2030年中国手术机器人的市场规模将达至人民币58,425.9百万元，年复合增长率为34.9%。

手术机器人是将机器人技术应用在医疗领域，显然的，机器人手术是使用机器人系统完成的外科手术类型，机器人辅助手术的开发旨在克服现有的微创手术程序的局限性，并增强外科医生进行开放手术的能力。

手术机器人集成了医学、材料学、自动控制学、数字图像处理学、生物力学、机器人学等诸多学科为一体的新型交叉科学。一般情况下，从临床医学应用角度可将手术机器人主要分为腔镜手术机器人、骨科手术机器人、泛血管手术机器人、经自然腔道手术机器人、经皮穿刺手术机器人。

下面两幅附图分别给出了各主要细分手术机器人的应用场景和市场规模情况，供各位读者参考。

笔者认为，随着时间发展，对于国内手术机器人市场而言，各大厂商会面临如下5个方面的竞争，分别为：

1.技术战，入局者众多，内卷严重，而且在技术上目前国外先进巨头具有一定优势，国内厂家只有通过技术上“高人一等”才能“脱颖而出”。

2.临床战，目前手术机器人虽然种类繁多，但是依然是医械法规强监管的产业，且市场受众面以大城市的大医院为主体，在如此众多的品牌上市过程中，临床资源就显得弥足珍贵。

3.融资战，手术机器人是一个多学科高度集中的产品，研发周期长，临床要求高，各方面人力资源也紧张稀缺，必然需要高额的投入，这些都需要大量的资本投入，因此手术机器人的玩法从资本市场来讲其实就是“谁的资本强谁成功率大”。

4.营销战，随着国内、国外厂商的产品逐步上市，需要“卖出去”，也需要市场各群体的认同，更需要占据市场率，因此在众多同类型同适应症的手术机器人中“卖得好”才是各大厂商的终极目标，才是“长久之计”。

5.专利战，专利对于手术机器人而言十分重要，当然也是技术层面的演化，更是各大手术机器人厂商市场角力的重要武器，甚至是“终极核武”，规避设计风险、占据市场率都需要专利的辅助，达芬奇在腔镜机器人领域“叱咤风云”恰恰是得益于专利。

腔镜手术机器人概述

腔镜手术机器人是目前应用最广泛的手术机器人，它能够辅助医生完成各类复杂的微创手术，可用于泌尿外科、妇科、胸外科、普外科等相关科室的微创手术。

腔镜手术机器人能够提高手术精准度及安全性，其出现显著改变了微创伤手术的格局。在保持标准腔镜手术的益处的同时，腔镜手术机器人可提供更强的灵活性、更大的活动范围、过滤震颤、三维高清视觉及更精准的控制能力，这些优势在手术部位深窄及有需要切开细小组织的情况下有极大价值。因此，机器人辅助腔镜手术使外科医生能够以微创伤方法重复进行原本复杂的开放手术。它还可以消除传统腔镜手术中的“筷子效应”，允许医生直觉操作器械，缩短医生学习曲线。

传统腔镜手术操作难度较高。手术过程中，医生将手术器械和内窥镜通过患者体表的切口伸入患者体内获取手术视野并开展手术操作。受限于患者体表固定的切口位置，医生手部操作方向与器械末端移动方向相反，这种“筷子效应”进一步增加了传统腔镜手术的操作难度。

腔镜手术机器人由医生控制台、患者手术平台、影像台车、内窥镜系统、手术器械和附件构成，是针对各类复杂的微创外科手术打造的一款腔镜手术机器人，在精确操作、消除震颤、提高医生舒适度等方面较传统腔镜手术存在显著优势。

腔镜手术机器人可应用于泌尿外科、妇科、普外科、胸外科等科室手术中，还能满足医生和患者在多个手术领域的需求，与传统腹腔镜手术相比具有显著的临床效益。

1）直觉化手术操作降低了医生手术操作难度，使患者获益

与传统的微创腔镜手术相比，机器人辅助手术能有效减少患者手术创伤、加速患者术后康复。传统腔镜手术操作难度较高，医生在手术过程中需将手术器械和内窥镜通过患者体表的切口伸入患者体内获取手术视野并开展手术操作。受限于患者体表固定的切口位置，医生手部操作方向与器械末端移动方向相反，这种“筷子效应”进一步增加了传统腔镜手术的操作难度。腔镜手术机器人的主从控制模式使得医生手部操作方向与手术器械末端移动方向一致，使医生在腔镜手术中获得了直觉操作体验。腔镜手术机器人还能智能识别并过滤医生手部震颤，保证手术的精准与安全，使患者的术中出血量更少、减少术中及术后并发症、缩短术后恢复时间。

2）多自由度手术器械提升腔镜手术灵活性

腔镜手术机器人的手术器械通常具备旋转、俯仰、偏摆、开合4个自由度，能够快速精准对组织进行切开、缝合、打结、抓取、夹持和分离等操作。比普通腹腔镜手术器械自由度更多，更加灵活，可以为外科医生提供超越人手和普通腔镜器械所能达到的灵活性、精确性，显著缩短医生学习曲线，让更多患者接受腔镜微创治疗。多自由度手术器械亦能帮助医生更好地完成精细手术操作，减少患者的术中创伤。

3）提升医生操作体验，延长医生执业寿命，惠及更多患者

腔镜手术机器人的医生控制台为外科医生提供了高清、放大的三维手术视野和便捷直观的操作体验，还能让医生在坐姿状态下开展外科手术，有效节省医生在外科手术过程中的体力消耗，有利于医生在狭小空间内的长时间精细操作。若干腔镜手术机器人厂商采用了开放式设计的医生控制台，方便医生保持舒适的身体姿态，避免长时间固定姿态造成的颈椎、腰椎损伤，也避免长时间注视高亮暗箱屏幕造成眼部损伤，进一步提升了医生的操作体验，延长医生执业寿命，让更多的患者得到治疗。

4）缩短医生学习曲线，让腔镜手术更普及

由于腔镜手术机器人具备直觉化手术操作、滤除手部颤抖等优势，医生利用手术机器人开展腔镜手术的学习时间比传统腔镜手术的学习时间更短，降低医生初期开展手术时的并发症率。外科医生在手术机器人的帮助下能够更快熟练掌握各科室的腔镜手术，扩大能够开展腔镜手术的合格医生群体，增加有能力开展复杂腔镜手术的医院数量，也能惠及更多有腔镜手术诊疗需求的患者，让腔镜手术在医生和患者中进一步普及。

骨科手术机器人概览

骨科手术机器人是指在骨科手术过程中，由经过严格培训的医生操控的、能够根据医生的方案执行手术的先进医疗器械。骨科手术机器人系统主要包括：“大脑”——主控电脑系统；“眼睛”——光学跟踪系统；“手臂”——机械臂主机。

骨科手术机器人主要应用于三类手术，即关节置换手术、脊柱手术及骨科创伤手术。机器人辅助关节置换手术在这三个手术中属于应用最广泛且最复杂的一类。根据弗若斯特沙利文的资料，关节置换手术机器人于2020年的全球市场规模为725.0百万美元，占全球骨科手术机器人市场约52.0%。

根据弗若斯特沙利文的资料，每年在我国完成的机器人辅助关节置换手术数量由2015年的零增至2020年的243例，并预期自2020年起按162.8%的复合年增长率进一步增至2026年的79,964例。我国的机器人辅助关节置换手术于2020年的渗透率为低于0.1%，估计于2026年将达3.1%。下图载列我国过往及预测机器人辅助关节置换手术的历史及预测数量：

数据来源：弗若斯特沙利文分析

达芬奇手术机器人

达芬奇（daVinci）手术机器人由美国直观医疗公司制造生产。美国直观医疗公司创立于1995年，总部设在美国加州，是开发革命性微创手术仪器和技术的先驱。

1999年，第一台达芬奇手术机器人面世。2000年，达芬奇手术机器人正式成为第一个受FDA批准用于临床手术的机器人辅助腹腔镜手术系统。

系统主要由三部分组成：医生操控台、床旁机械臂系统以及影像处理平台。主刀医生坐在控制台前控制器械和镜头；床旁机械臂系统是达芬奇手术机器人的操作部分，它放置在患者身旁为器械和镜头提供支撑，并实现医生的操作；影像处理系统，为患者身边的手术团队提供图像信息。

20多年来，达芬奇平台开创了手术室的新功能，改变了微创手术领域。通过超过500万次手术，Intuitive已成为手术机器人领域公认的领导者。

达芬奇手术机器人拥有三维高清视野，头发丝大小的血管在医生眼里也能清晰可见；达芬奇手术机器人的器械拥有可转腕的关节，比人手更加的小巧灵活；同时医生的手部动作可以准确无延时地重现在患者体内的器械上。

达芬奇机器人手术和开放手术或传统腹腔镜手术相比具有以下潜在优势：

更小创伤：极大减轻患者的疼痛。

更加精准：出血更少，并发症更少，感染风险降低。

更快恢复：住院时间更短，更快恢复正常生活，提高生活质量。减少误工费用和陪床费用。

达芬奇系列手术机器人共经历的四代进化。

达芬奇机器人1996年推出了第一代，2006年推出的第二代机器人机械手臂活动范围更大了，允许医生在不离开控制台的情况下进行多图观察。

2009年在第二代机器人的基础上增加了双控制台、模拟控制器、术中荧光显影技术等功能，进而推出了第三代达芬奇Si系统。

第四代达芬奇Xi系统在2014年推出，灵活度、精准度、成像清晰度等方面有了质的提高，公司在2014年下半年还开发了远程观察和指导系统。

来源：IntuitiveSurgical公司官网，IntuitiveSurgical公司公告，中金公司研究部

笔者对达芬奇手术机器人和配套器械的相关专利根据类别分别进行了整理和剖析，这里笔者从众多专利中选择了若干进行了解析，相关相关结果如下：

公开/公告号US8545515B2申请日2009/11/13发明名称Curvedcannulasurgicalsystem解决的技术问题Tofurtherreducepatienttraumaandtoretainthebenefitsofroboticsurgicalsystems,surgeonshavebeguntocarryoutasurgicalproceduretoinvestigateortreatapatient'sconditionthroughasingleincisionthroughtheskin.Insomeinstances,such“singleportaccess”surgerieshavebeenperformedwithmanualinstrumentsorwithexistingsurgicalroboticsystems.Whatisdesired,therefore,areimprovedequipmentandmethodsthatenablesurgeonstomoreeffectivelyperformsingleportaccesssurgeries,ascomparedwiththeuseofexistingequipmentandmethods.Itisalsodesiredtobeabletoeasilymodifyexistingroboticsurgicalsystemsthataretypicallyusedformultipleincision(multi-port)surgeriestoperformsuchsingleportaccesssurgeries.技术方案Aroboticsurgicalsystemisconfiguredwithrigid,curvedcannulasthatextendthroughthesameopeningintoapatient'sbody.Surgicalinstrumentswithpassivelyflexibleshaftsextendthroughthecurvedcannulas.Thecannulasareorientedtodirecttheinstrumentstowardsasurgicalsite.Variousportfeaturesthatsupportthecurvedcannulaswithinthesingleopeningaredisclosed.Cannulasupportfixturesthatsupportthecannulasduringinsertionintothesingleopeningandmountingtoroboticmanipulatorsaredisclosed.Ateleoperationcontrolsystemthatmovesthecurvedcannulasandtheirassociatedinstrumentsinamannerthatallowsasurgeontoexperienceintuitivecontrolisdisclosed.相关附图

公开/公告号US9358074B2申请日2013/5/31发明名称Multi-portsurgicalroboticsystemarchitecture解决的技术问题Aroboticsurgerysystemincludesanorientingplatform,asupportlinkagemovablysupportingtheorientingplatform,apluralityofsurgicalinstrumentmanipulators,andapluralityofset-uplinkages.Eachofthemanipulatorsincludesaninstrumentholderandisoperabletorotatetheinstrumentholderaroundaremotecenterofmanipulation(RC).AtleastoneofthemanipulatorsincludesareorientationmechanismthatwhenactuatedmovestheattachedmanipulatorthroughamotionthatmaintainstheassociatedRCinafixedposition.技术方案Whilethenewtelesurgicalsystemsanddeviceshaveprovenhighlyeffectiveandadvantageous,stillfurtherimprovementsaredesirable.Ingeneral,improvedminimallyinvasiveroboticsurgerysystemsaredesirable.Itwouldbeparticularlybeneficialiftheseimprovedtechnologiesenhancedtheefficiencyandeaseofuseofroboticsurgicalsystems.Forexample,itwouldbeparticularlybeneficialtoincreasemaneuverability,improvespaceutilizationinanoperatingroom,provideafasterandeasierset-up,inhibitcollisionsbetweenroboticdevicesduringuse,and/orreducethemechanicalcomplexityandsizeofthesenewsurgicalsystems.相关附图

公开/公告号US6394998B1申请日1999/9/17发明名称Surgicaltoolsforuseinminimallyinvasivetelesurgicalapplications解决的技术问题Therearemanydisadvantagesrelatingtocurrentminimallyinvasivesurgical(MIS)technology.Forexample,existingMISinstrumentsdenythesurgeontheflexibilityoftoolplacementfoundinopensurgery.Mostcurrentlaparoscopictoolshaverigidshafts,sothatitcanbedifficulttoapproachtheworksitethroughthesmallincision.Additionally,thelengthandconstructionofmanyendoscopicinstrumentsreducesthesurgeon'sabilitytofeelforcesexertedbytissuesandorgansontheendeffectoroftheassociatedtool.Thelackofdexterityandsensitivityofendoscopictoolsisamajorimpedimenttotheexpansionofminimallyinvasivesurgery.技术方案Thisinventionprovidessurgicaltoolsorinstrumentsforuseinminimallyinvasivetelesurgicalapplications.Theinstrumentstypicallyincludeabasewherebytheinstrumentisremovablymountableonaroboticallycontrolledarticulatedarm.Anelongateshaftextendsfromthebase.Aworkingendoftheshaftisdisposedatanendoftheshaftremotefromthebase.Awristmemberispivotallymountedontheworkingend.Atleastoneendeffectorelementmountingformationispivotallymountedonanopposedendofthewristmember.Apluralityofelongateelements,e.g.,cables,extendfromtheendeffectorelementmountingformationandthewristmembertocauseselectiveangulardisplacementofthewristmemberandendeffectormountingformationinresponsetoselectivepullingoftheelongateelements.相关附图

美敦力Hugo手术机器人

2019年9月，美敦力发布首台HUGORAS手术机器人，正式加入软组织手术机器人领域竞争，被认为是达芬奇“最危险”的竞争者。

Hugo外科系统是一种机器人辅助手术设备，旨在泌尿外科、妇科和普外科腹腔镜手术过程中帮助精确控制其手术器械。

HugoRAS系统一个模块化的多象限平台，专为广泛的软组织手术而设计。美敦力推出的手术机器人系统使用模块化的解决方案，重点克服手术机器人成本和应用的障碍。HugoRAS系统包括手术塔、控制台、手术手臂和机械手推车。

2021年10月11日，美敦力宣布其Hugo机器人辅助手术(RAS)系统已获得欧盟CE认证，这是美敦力在软组织手术机器人市场上的又一里程碑式进展。

HugoRAS主要有以下多个特点：

HugoRAS是一个模块化系统，也就是说它有多个独立组件可以适应特定患者或医院病床的需求，并且可以随着技术的发展而升级。HugoRAS配有四个装在推车上的手术臂，这具有极大的灵活性。比如说，医生可以在使用手臂完成手术后，将其推开，然后仍然使用同一个手术台开始腹腔镜手术。手术后，医院工作人员可以将系统松解，然后将其滚动到另一个经过消毒并准备好的手术室中，以便医生可以在休息后迅速开始新的手术。

美敦力将KarlStorz的三维视觉系统和可视化组件整合到了HugoRAS中。HugoRAS的手术塔装有Storz可视化系统，随附的内窥镜也是标准长度，这意味着它可以从机器人系统上取下，并在腹腔镜手术过程中用作手持设备。手术塔还装有美敦力的FT10发生器，该发生器专门设计用于为机器人手术中发射能量的设备提供动力，还可以为腹腔镜和开放式手术设备提供动力。具有通用性的特征。

美敦力针对HugoRAS手术机器人开发了一个系统，该系统会随着技术的发展及时进行升级，而无需医院更换整个系统。对于集成到控制台中的可视化技术而言，这尤其重要。Hugo外科手术控制台的设计具有带脚踏板的开放式结构，因此医生在手术过程中仍可与患者人员互动。

笔者对Hugo手术机器人和配套器械的相关专利根据类别分别进行了整理和剖析，这里笔者从众多专利中选择了若干进行了解析，相关相关结果如下：

公开/公告号US10779897B2申请日2016/6/20发明名称Roboticsurgicalassemblies解决的技术问题Thecablesinthesurgicalinstrumentswerepronetostretchduringuse.Thestretchingcouldcauseendeffectormovementtolagthatoftheinputdevicebasedontheamountofstretch.Asaresult,thesurgicalinstrumentandendeffectormayappeartomoveinalesscorrelatedmanner,whichwouldlimittheresponsiveperformanceoftheroboticsystem.技术方案Asurgicalinstrumentforusewithandforselectiveconnectiontoaninstrumentdriveunitincludesanendeffector,aninstrumentdriveconnectorincludingapluralityofdriveassemblies,andapluralityofdrivemembersinmechanicalcooperationwiththeinstrumentdriveconnectorandtheendeffector.Eachdriveassemblyofthepluralityofdriveassembliesincludesadrivescrewincludinganelongatedthreadedbodyandadrivenutthreadedlyengagedwiththeelongatedthreadedbodyofthedrivescrewsuchthatrotationofthedrivescrewresultsinlongitudinalmovementofthedrivenut.Eachdrivememberofthepluralityofdrivemembersincludesaproximalendportionsecuredtoarespectivedrivenutofoneofthepluralityofdriveassembliessuchthatlongitudinaltranslationoftherespectivedrivenutcauseslongitudinaltranslationofthedrivemembertodriveafunctionoftheendeffector.相关附图

公开/公告号US9937626B2申请日2014/10/20发明名称Wristandjawassembliesforroboticsurgicalsystems解决的技术问题Thereisaneedforsurgicaltoolshavingsmallcross-sectionalareasthatareabletoprovidehighforcesbetweenendeffectorjaws,includingcustomizableforcesthatvarydependingonthepositionofthejawsinrelationtoeachother.技术方案Anendeffectorforuseandconnectiontoarobotarmofaroboticsurgicalsystem,whereintheendeffectoriscontrolledand/orarticulatedbyatleastonecableextendingfromarespectivemotorofacontroldeviceoftherobotsurgicalsystem,isprovided.Theendeffectorincludesawristassembly,andajawassembly.Thejawassemblyincludesacampulleyrotatablysupportedonatleastonesupportplateofthejawassembly,whereinthecampulleyisoperativelyconnectedtoaproximalendofeachofthejawsofthejawassemblysuchthatrotationofthecampulleyresultsinoneofanopeningandclosingofthejawassembly.相关附图

CMR手术机器人

Versius是用于执行微创手术的下一代手术机器人系统。该系统由总部位于英国的全球医疗器械企业CMRSurgical设计。CMRSurgical成立于2014年，是一家全球医疗设备公司，致力于利用下一代手术机器人Versius开发。

Versius外科系统是一种机器人辅助手术设备，旨在泌尿外科、妇科和普外科腹腔镜手术过程中帮助精确控制其手术器械。

Versius由一个外科医生控制台组成；可视化床边单元(具有内窥镜摄像机附件的模块化机器人臂)；以及可连接到一系列带腕带的外科器械的多达三个器械床边单元。

Versius旨在结合机器人的所有优势，同时降低采用微创手术的障碍。Versius拥有全腕带式仪器、自然仪器控制和全高清3D视觉，有助于提高外科医生在腹部和骨盆内的灵活性、精确度和控制力。

由于规模较小，它的模块化和便携式设计能够在手术室之间移动它，并且根据使用情况而选择给定手术所需的手臂数量。

通过在机械臂末端放置一个手腕，这使得设置更加自由，从而使Versius系统适用于各种不同的专业。这有助于定制每个设置而器械上的手腕给予外科医生在患者体内更大的灵活性。

控制台旨在最大程度地减少手术医生的身体疲劳，让他们在手术时可以选择坐着或站着，都是以符合人体工程学的姿势。这可能使他们能够保持在峰值运行表现为更长时间和延长他们的手术生涯。

开放式控制台设计提供了清晰的视线，便于外科医生和床边手术团队之间的口头和非口头交流。

Versius是一种新型的远程手术机器人系统，用于在手术室对患者进行机器人辅助微创手术。该系统包括Versius外科医生控制台、Versius可视化床边设备(BSU)、Versius内窥镜和摄像机、仪器、电缆和无菌设备窗帘。外科医生通过手控制器和外科医生控制台上的反馈与系统交互，包括外科医生平视显示器(HUD)，其显示来自内窥镜摄像机的三维(3D)视频以及显示覆盖图。床边团队控制可视化和BSU的访问和反馈，并在辅助显示器上查看内窥镜馈送图像。

笔者对CMR手术机器人的相关专利根据类别分别进行了整理和剖析，这里笔者从众多专利中选择了若干进行了解析，相关相关结果如下：

公开/公告号US9937012B2申请日2014/11/28发明名称Surgicalarm解决的技术问题Thereisaneedforarobotarmthatcansuccessfullyperformawiderrangeofsurgicalproceduresthanexistingarms技术方案Asurgicalrobotcomprisinganarticulatedarm,thearmhavingaterminalportioncomprising:adistalsegmenthavinganattachmentforasurgicalinstrument；anintermediatesegment；andabasalsegmentwherebytheterminalportionisattachedtotheremainderofthearm；afirstarticulationbetweenthedistalsegmentandtheintermediatesegment,thefirstarticulationpermittingrelativerotationofthedistalsegmentandtheintermediatesegmentaboutafirstaxis；andasecondarticulationbetweentheintermediatesegmentandthebasalsegment,thesecondarticulationpermittingrelativerotationoftheintermediatesegmentandthebasalsegmentaboutasecondaxis；wherein:theintermediatesegmentcomprisesathirdarticulationpermittingrelativerotationofthedistalsegmentandthebasalsegmentaboutthirdandfourthaxes；andthefirst,secondandthirdarticulationsarearrangedsuchthatinatleastoneconfigurationofthethirdarticulationthefirstandsecondaxesareparallelandthethirdandfourthaxesaretransversetothefirstaxis.相关附图

公开/公告号US10824186B2申请日2017/9/19发明名称Userinterfacedevice解决的技术问题Itispreferredthatthesefeaturesareparticularlyoptimisedfordevicesofthistypebecausetheycouldbeusedcontinuouslyforlongperiodsoftime.Asignificantfactorintheergonomicdesignofcontrollersofthistypeisthattheirweightisbornebythehandsoftheuser.Thisaffectsthemuscleloadingintheuser'sforearmsinparticular,whichinfluencestheshapesthatauserwillfindcomfortableandthemovementsthatcouldcausestrain.技术方案Auserinterfacedeviceforcontrollingarobotmanipulatorhavinganendeffectorcomprisingatleastonemovableelement,theuserinterfacedevicecomprising:abodyforbeingheldbyauser,thebodycomprisinganelongategripportionconfiguredtobegrippedbyoneormoreofauser'ssecondtofourthfingers；atriggerextendingtransverselytothedirectionofelongationofthegripportion,thetriggerbeingsupportedbythebodysoastobecapableofrotatingrelativetothebodyaboutarotationaxispassingthroughthegripportion；andadrivemechanismatleastpartiallyhousedinthegripportion,thedrivemechanismbeingcoupledtothetriggerforapplyingatorquetothetrigger.相关附图

图迈手术机器人

微创机器人公司致力于面向微创伤手术的前沿发展需求，运用机器人、智能控制、传感与信息领域的高精尖研究和产业集成，创新性提供能够延长和重塑生命的机器人智能手术全解方案，建设一个全球化布局的医疗机器人全解方案创新平台。

2022年1月，微创医疗科学有限公司旗下子集团上海微创医疗机器人（集团）股份有限公司自主研发的图迈Toumai四臂腔镜手术机器人获得国家药品监督管理局（NMPA）的上市批准。

微创图迈是一个融合多学科高科技含量技术于一体的高端医疗设备，由医生控制台、患者手术平台和图像平台组成，其采用主从式遥操作技术，实现医生可远离手术台并坐姿操作的手术方式，减轻医生负担；结合机器人技术优势，实现更微创、精准、稳定、安全的手术操作；可广泛适用于各类外科手术，包括泌尿外科、妇科、胸外科及普外科等术式。

图迈示意图

与传统腔镜手术相比，微创图迈机器人具有手术视野立体真实、微型器械精细操控、狭窄空间下高灵巧运动等众多技术优势，给复杂腔镜手术涉及的狭窄解剖空间下分离止血、缝合打结、功能重建等外科操作带来重要临床价值，同时，克服传统开放手术的创伤大、出血多、并发症概率高等问题，真正实现精准、安全、高效、微创伤的外科手术操作。

部分相关核心专利可参照如下：

公开/公告号CN105232153B申请日2015/9/8发明名称机械臂解决的技术问题本申请的机械臂具有四自由度调整结构，能够灵活的调整安装于第二旋转关节上的工具臂的手术指向。与此同时，由于水平移动关节滑块部件及平行四边形机构均存在于相关的零部件内部，使得机械臂整体结构较为紧凑，在不影响机械臂整体刚度的情况下，能够较好的保持工具臂的姿态稳定性，进一步提高了机械臂的灵活性。技术方案本发明提供了一种机械臂，滑动部件、第一旋转关节、摆动部件及第二旋转关节顺次连接；所述摆动部件包括连杆和拉杆，所述连杆的两端分别与所述第一旋转关节和所述第二旋转关节相连，所述拉杆的两端分别与所述第一旋转关节和所述第二旋转关节相连，形成四个连接点，所述四个连接点顺次相连的连线形成平行四边形。相关附图

公开/公告号CN106308933B申请日2016/8/31发明名称传动机构以及手术器械解决的技术问题发明的传动机构主要设置于手术器械上，用于驱动所述手术器械之末端器械运动，其仅包括四根牵引体、三根驱动轴以及导向机构，零件使用量少，使用成本低；而且，本发明的传动机构仅通过三根驱动轴的转动带动对应的四根牵引体运动即可驱动末端器械做三个自由度运动，不仅驱动结构简单，驱动方便，而且仅使用四根牵引体实现三个自由度的运动，相比于现有采用六根钢丝绳的传动机构，减少了钢丝绳及配套部件的数量，节约了空间，简化了驱动控制，进而也可使得手术器械的尺寸可以做得更小，继而使微创伤创口可以开的更小，同时还可以使手术器械在人体狭小空间中的运动更为的灵活，手术操作的灵活性好；并且，基于牵引体驱动的传动机构，整体质量轻，传动的稳定性和可靠性也更好。技术方案本发明提供了一种传动机构和手术器械。本发明的传动机构设置于手术器械上，用于驱动位于手术器械之末端的末端器械运动，并包括导向机构、第一、二、三驱动轴以及第一、二、三、四牵引体，三根驱动轴平行设置，其中第一、二牵引体以相反的方向围绕并部分固连第一驱动轴，并通过导向机构改变方向后与末端器械固连，第三、四牵引体以相反的方向围绕并部分固连第三驱动轴，并通过导向机构改变方向后与末端器械固连，所述导向机构被配置成，当所述第二驱动轴转动时，所述第一、二牵引体位于导向机构与末端器械之间的部分，同第三、四牵引体位于导向机构与末端器械之间的部分运动方向相反。本发明的手术器械包括本发明的传动机构。相关附图

妙手手术机器人

2021年10月，山东威高手术机器人有限公司研发生产的腔镜手术机器人正式通过国家药品监督管理局审查，成为国内首家获批的腔镜手术机器人。

该产品由医生操作台、患者操作台、手术器械、电源线、线缆组成。其中医生操作台包括机座、立柱、扶手、医生机械臂（左/右医生机械臂）、控制部分；患者操作台包括机座、升降柱、横梁、悬吊臂、患者机械臂（左/右患者机械臂）和电气控制部分；手术器械包括持针钳、宽持针钳、抓钳、单极电钩、单极电铲、双极抓钳、双极弯形抓钳、双极长孔抓钳、一次性使用超声刀头；线缆包括主从通信线、左控信号线、右控信号线、主从电源线。

该产品由医师利用主从操控系统对于微创手术器械进行控制，用于胆囊切除术、腹股沟疝手术、食道裂孔疝修补及胃底折叠术、肝囊肿开窗术、阑尾切除术和袖状胃切除术。

医生操作台的控制部分由驱动器、控制板、编码器等单元组成，并优化布置在医生操作台的机座上。编码器用于采集医生机械臂各关节的运动信号，并传递给驱动器与控制器，并与患者操作台进行信息交互。驱动器用于接收控制器发送给医生机械臂各关节的控制信号，并驱动各关节电机执行相应的动作。通过控制面板上的按键可以控制整个系统的启动，并有相应的指示灯能显示系统的状态。患者操作台的控制部分由控制器、驱动器、编码器与控制板等单元组成，并优化布置在患者操作台的机座上。编码器用于采集患者机械臂各关节的运动信号，并反馈给驱动器和控制器。控制器接收医生机械臂的运动信号，并经过运算后给患者操作台的驱动器发送相应控制信号，驱动器驱动患者机械臂各关节电机做出相应动作。控制板用于检测患者操作台的按钮信号，并控制相应的模块执行动作。

妙手示意图

威高妙手手术机器人国内首个采用主从控制进行腹腔手术操作的设备采用末端解耦的丝传动多自由度手术器械设计，增强了医生操作的灵活性折展式远端定心器械操作臂设计使其具有小型轻量化的优点有利于减少手术并发症，提升患者生活质量缓解医生疲劳降低应用成本。

部分相关核心专利可参照如下：公开/公告号CN109091230B申请日2017-12-12发明名称一种微创手术主操作臂解决的技术问题本发明微创手术主操作臂与现有技术相比具有以下有益效果：1)作为输入控制端，用于控制夹持微创手术器械的装置动作，具有操作简单、灵活性高、能够克服现有微创技术中的眼手运动不协调问题，进而可降低医生手术疲劳，并保证手术质量。(2)不会发生医生手部的抖动被细长的手术工具放大的情况，保证手术过程的稳定性。(3)与微创手术机器人技术相比，本发明具有体积小、重量轻、易于使用等优点，且能够与常规微创手术器械/设备联用，降低手术成本。技术方案本发明涉及一种微创手术主操作臂，其解决了现有微创手术操作过程中手术工具操作复杂、灵活性低，医生操作时眼手运动不协调，医生手部抖动会影响手术质量的技术问题，其包括主端连杆、偏转连杆、第一耦合连杆、第二耦合连杆和主手手腕，偏转连杆与主端连杆旋转连接，第一耦合连杆与偏转连杆的下部旋转连接，第二耦合连杆与第一耦合连杆的下端旋转连接，主手手腕与第二耦合连杆固定连接。本发明广泛用于医疗器械技术领域。相关附图

公开/公告号CN112914683B申请日2021/3/10发明名称钳页独立运动的多自由度手术器械及末端执行器解决的技术问题本发明就是为了解决现有手术器械末端执行器的灵活性差，两片钳页同时运动，限制了钳页开合的灵活性，同时也局限了手术的种类的技术问题，提供了一种钳页独立运动的多自由度手术器械及末端执行器。本发明的有益效果是，末端执行器结构紧凑，运动灵活，每个钳也可以独立动作，节省了空间，减少手术器械钳头尺寸。两个钳页的开合角度也增大。技术方案本发明涉及一种钳页独立运动的多自由度手术器械及末端执行器，其解决了现有手术器械末端执行器的灵活性差，两片钳页同时运动，限制了钳页开合的灵活性，同时也局限了手术的种类的技术问题。末端执行器包括第一钳页、第二钳页、支撑座、俯仰环、第一驱动轮、第一主动齿轮、第二驱动轮、第二主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、中心轴、转轴、导丝轮一、导丝轮二、导丝轮三、第一钢丝绳、第二钢丝绳、第三钢丝绳和第四钢丝绳。本发明广泛用于微创手术机器人技术领域。相关附图

康多手术机器人

康多机器人是针对各类复杂的微创外科手术打造的一款腔镜手术机器人，在精确操作、消除震颤、提高医生舒适度等方面较传统腔镜手术存在显著优势。康多机器人适配自有及国内外主流三维高清内窥镜系统，能够让手术医生通过内窥镜实时获取手术视野，在复杂的手术环境中精准触及手术区域，并通过主从控制系统在患者的手术区域完整复现医生的操作意图。康多机器人SR1000是国内首个在泌尿外科领域进入创新医疗器械特别审查程序（绿色通道）的腔镜手术机器人，该产品于2022年6月在泌尿外科领域获得第三类医疗器械注册证。

传统腔镜手术操作难度较高。手术过程中，医生将手术器械和内窥镜通过患者体表的切口伸入患者体内获取手术视野并开展手术操作。受限于患者体表固定的切口位置，医生手部操作方向与器械末端移动方向相反，这种“筷子效应”进一步增加了传统腔镜手术的操作难度。

康多机器人针对传统腔镜手术的不足进行了若干创新性设计，具备显著的临床价值。其主从控制模式使得医生手部操作方向与手术器械末端移动方向一致，使医生在腔镜手术中获得了直觉操作体验。其三维高清内窥镜系统可以将手术视野稳定清晰地呈现在医生眼前的显示屏上，还能根据医生需求调整视野范围和大小。其机械臂末端的手术器械可以实时复现医生的手术动作，在精准执行医生切开、缝合、打结、抓取、夹持和分离等一系列动作的同时，智能识别并过滤医生手部震颤，最大限度的保证手术的精准与安全。相较于传统腹腔镜手术，康多机器人一方面可使患者的术中出血量更少、减少术中及术后并发症、缩短术后恢复时间，另一方面，可缩短医生学习曲线、降低医生在手术中的疲劳度、延长医生执业寿命。

部分相关核心专利可参照如下：

公开/公告号CN104523306B申请日2015/1/5发明名称一种用于微创手术操作的近似远心不动点机构解决的技术问题在微创手术中经常要借助各种不同的器械装置来完成手术，远心不动点机构是微创手术器械装置中的核心机构，现有的远心不动点机构则是以平行四边形机构为主体，存在结构尺寸较大、结构复杂、控制困难等问题，不利于微创手术的实施，本发明的有益效果在于：在第一电机的驱动下第一杆件可实现绕所述第一电机轴的回转运动，在第二电机的驱动下第一杆件还可以实现上下转动；第二杆件可以相对于第一杆件转动，其运动的传动比可以由第一传动单元的第一传动齿轮和第一主带轮进行精确控制。第三杆件可以相对于第二杆件运动，其运动的传动比可以由第二传动单元的第二传动齿轮和第二主带轮进行精确控制；末端手术器械可以在第三杆件上滑动，使得所述末端手术器械可以自由伸缩。通过第一传动单元和第二传动单元的精确传动比控制，第一杆件、第二杆件和第三杆件在转动过程中，末端手术器械可以实现近似远心不动点运动。技术方案本发明公开了一种用于微创手术操作的近似远心不动点机构，包括：第一电机，其可拆卸的安装于第一电机安装板上；第二电机，其通过第二电机安装板设置在所述第一电机的下方，所述第二电机安装板上还设置有齿部；第一杆件，其一端与所述第二电机的输出轴固连，另一端设置有齿部；第二杆件，其一端与所述第一杆件枢接；第三杆件，其一端与所述第二杆件枢接，所述第三杆件上固定设置有凸筋，所述凸筋固定设置在所述第三杆件的中部；末端手术器械，其通过所述凸筋滑动的设置在所述第三杆件上。本发明能够近似的实现末端手术器械的远心不动点运动，结构紧凑，手术操作过程中的工作空间较大，控制方便，能够较好的满足微创手术的实际需求。相关附图

公开/公告号CN111529067B申请日2020/5/29发明名称一种手术机器人机械臂的定位装置及定位方法解决的技术问题腹腔镜手术机器人在腹腔微创手术中已被广泛使用，腹腔镜手术机器人通常由三条或者四条机械手臂代替人的手臂来完成比较复杂的手术。手术时，通常先在患者腹壁开几个小孔，然后将戳卡通过小孔插入人体内，再将机械手臂摆位到合适位置，将戳卡套装在不同的机械手臂上，从而实现戳卡与机械手臂的随动。但被动摆位时很难准确地将机械手臂对准戳卡的位置，使得戳卡与机械手臂进入方向同轴心，每次将戳卡与机械手臂锁定后都会再次拆装进行调整，调整过程中对患者腹壁伤口带来二次创伤风险，严重的可能会撕裂伤口，对患者的生命造成威胁。与现有技术相比较本发明的有益效果在于：由于本发明手术机器人机械臂的定位装置的辅助定位单元可拆卸连接于戳卡夹持器上，调整机械臂使辅助定位单元模拟手术戳卡的位置后，将机械臂定位，再将机械臂与手术戳卡锁定，避免将机械臂与手术戳卡锁定后再次拆装，避免调整过程中对患者腹壁伤口带来二次创伤风险，并且实现机械臂与手术戳卡的快速连接，大大缩短了手术前准备工作所占用的时间。技术方案本发明提供一种手术机器人机械臂的定位装置及定位方法，属于医疗器械技术领域，其中手术机器人机械臂的定位方法包括：摆动机械臂，使连接在机械臂的戳卡夹持器上的辅助定位单元的底部中心与患者的手术孔表面中心重合，使所述机械臂保持该位置不变；拆除所述辅助定位单元，将已插入所述患者的所述手术孔内的手术戳卡与所述戳卡夹持器相连接。本发明手术机器人机械臂的定位装置及定位方法能够避免调整机械臂的过程中对患者腹壁伤口带来二次创伤的风险，并且实现机械臂与手术戳卡的快速连接，大大缩短了手术前准备工作所占用的时间。相关附图

精锋手术机器人

精锋医疗成立于2017年，致力于设计、开发、制造和商业化手术机器人。以提升人类健康和推动外科手术进步为使命，研发机器人和人工智能技术，坚守工匠精神，力争成为世界范围内技术领先的医疗器械企业！

产品方面，精锋医疗已完成核心产品精锋多孔腔镜手术机器人(MP1000)及精锋单孔腔镜手术机器人(SP1000)的设计及主要研发。其中，MP1000是公司的核心产品，SP1000是公司的关键产品。

目前，精锋医疗研发的国产腔镜手术机器人，解决了该领域的卡脖子技术，是国内首家同时掌握多孔手术机器人和单孔手术机器人技术的企业。

精锋多孔腔镜手术机器人(MP1000)是一种机器人辅助设备，通过应用机器人技术、成像技术和数字技术进行微创手术。于MP1000的协助下，训练有素的外科医生可安坐于主控台，通过观看高分辨率三维图像手术术野，轻松地操纵通过小切口进入患者体内的机械臂，进行手术。MP1000在手术术野的运动类似于人类手腕的运动，但外科医生手部固有的颤动被过滤。MP1000帮助外科医生在狭窄的工作空间内精准地进行复杂手术。

MP1000被设计用于多种手术专科，包括泌尿外科手术、妇科手术、普外科及胸外科手术。

MP1000示意图

MP1000具有超高灵巧性、绝佳的主从控制体验、低延时沉浸式三维高清影像、丰富的专有扩展器械、安全可靠等特点和技术优势。

相关专利可参照如下：公开/公告号CN110559083B申请日2019/9/10发明名称

手术机器人及其末端器械的控制方法、控制装置技术效果根据机械臂远端在第一坐标系的第一目标位姿信息及各受控末端器械在第一坐标系的当前位姿信息计算出各受控末端器械在第二坐标系的第二目标位姿信息，进而利用机械臂远端的第一目标位姿信息及各受控末端器械的第二目标位姿信息控制它们联动，能够在调整机械臂远端的同时保持各受控末端器械的当前位姿不变，其使用方便、安全。技术方案本发明涉及一种手术机器人及其末端器械的控制方法、控制装置。该控制方法包括：获取机械臂远端在第一坐标系的第一目标位姿信息及各受控操作末端器械在第一坐标系的当前位姿信息；在机械臂远端到达第一目标位姿信息对应的目标位姿的条件下，分别换算各受控操作末端器械在第一坐标系的当前位姿信息获得相应受控操作末端器械在第二坐标系的第二目标位姿信息；根据第一目标位姿信息控制机械臂中各关节组件联动以使机械臂远端到达与第一目标位姿信息对应的目标位姿，并分别根据各第二目标位姿信息控制相应操作臂中各关节组件联动使相应受控操作末端器械保持当前位置及/或姿态不变。本发明能够在术中容易且安全地对机械臂实现调整。相关附图

精锋单孔腔镜手术机器人(SP1000)是一种用于单孔或自然腔道微创手术的机器人辅助设备。内部安装了所有器械的单个机械臂通过一个套管进行手术。SP1000预期将用于不同类型的妇科手术、泌尿外科手术、胸外科手术、普外科手术及头颈外科手术。

SP1000示意图

SP1000具有器械及摄像头均通过过单个套管显露，围绕目标解剖结构进行三角测量，使外科医生可在狭窄的手术范围内操作；且切口少，故能减少患者的手术伤口，对患者侵入性较小等特点和技术优势。

相关专利可参照如下：公开/公告号CN110464473B申请日2019/9/10发明名称

手术机器人及其控制方法、控制装置技术效果通过根据描述有臂体机构结构特征的描述信息生成含有对应于该臂体机构的可供配置的自由度的控件的用户界面组件，医生或助手可根据手术过程的操作需求来自由制定允许被调节的自由度，能够提高臂体机构控制的灵活性及易用性。技术方案本发明涉及一种手术机器人及其控制方法、控制装置。该控制方法包括如下步骤：获取描述臂体机构结构特征的描述信息；根据所述描述信息生成含有所述臂体机构可供配置的自由度的控件的用户界面组件。通过上述实施方式，本发明能够提高臂体机构控制的灵活性和易用性。相关附图

术锐手术机器人

术锐手术机器人，依托新一代可形变连续体手术机器人核心原创关键技术，由主控台车和手术台车组成；术者操控主控台车上的主操作器，对手术台车上装载的可形变手术工具和3D高清电子内窥镜进行遥操作控制，可完成多科室的单孔微创手术治疗。整机通过了涉及数十个中外相关标准、数百个检测项的严格检验，是首台通过的创新医疗器械特别审查程序的单孔机器人，现已于泌尿外科、妇外科、普外科、胸外科等诸多科室开展临床试验。

术锐手术机器人仅通过一个皮肤切口上置入一多通道鞘管，递送一支3D电子高清内窥镜和3支手术工具，完成疾病极尽微创的手术治疗。已完成亚洲首例的纯单孔前列腺癌根治术和肾癌肾部分切除术，也完成了世界首例的腹膜外肾上腺肿瘤切除术。在目前的临床试验中，术锐腔镜手术机器人表现优异，以单孔方式对多种病症执行手术，对病人创伤进一步减小，手术流畅、动作精准，术后病人均恢复良好。

术锐手术工具和3D电子内窥镜均采用了自主研发且拥有自主核心技术的“可形变对偶连续体机构”关键技术。手术工具负载良好、可靠性高、操控精准、运动灵活。3D高清电子内窥镜采用八方向双构节体内翻展的设计，视野调整范围大、成像清晰细腻、色彩还原性优异。

相关专利可参照如下：公开/公告号CN109452976B申请日2018/12/28发明名称一种柔性手术工具系统解决的技术问题本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明采用基于对偶连续体机构的机械臂和手术执行器为主体，该对偶连续体机构包括顺序关联的第一连续体构节、刚性连接构节和第二连续体构节，并配合以传动驱动单元，其中，传动驱动单元与刚性连接构节关联，同时传动驱动单元与手术执行器关联，因此通过传动驱动单元可以驱动对偶连续体机构向任意方向弯转，以及驱动手术执行器完成在第一平面内的旋转运动和/或在第二平面内的张合运动。2、本发明对偶连续体机构中的对偶连续体结构骨两端固结在第一连续体构节近端和第二连续体构节远端，对偶连续体结构骨在驱动过程中长度保持不变，因此第一连续体构节、刚性连接构节和第二连续体构节的总长度保持不变，当传动驱动单元驱动第一连续体构节向某一方向弯转，第二连续体构节的耦合运动也被唯一确定。3、本发明在对偶连续体机构的末端设置手术执行器，手术执行器控线一端与腕关节旋转体和/或钳关节旋转体连接，另一端通过转向滑轮与传动驱动单元连接，由此可以实现对手术执行器的腕关节旋转体和/或钳关节旋转体的控制。4、本发明的传动驱动单元采用双头螺杆、滑块作为直线运动机构，当驱动双头螺杆旋转时，与该双头螺杆配合的两滑块以相同的速度进行反向直线运动，从而带动与滑块连接的控向连续体结构骨、腕关节结构骨或钳关节结构骨受推或受拉，从而实现对偶连续体机构向任意方向发生弯转，以及手术执行器的腕关节旋转体和/或钳关节旋转体绕关节轴旋转。技术方案本发明涉及一种柔性手术工具系统，包括：机械臂，机械臂包括第一连续体构节、刚性连接构节和第二连续体构节，第一连续体构节、刚性连接构节和第二连续体构节顺序关联以形成对偶连续体机构；手术执行器，连接在第二连续体构节的远端；传动驱动单元，分别与刚性连接构节和手术执行器关联，用于驱动第一连续体构节向任意方向弯转，进而耦合驱动第二连续体构节完成向相反的方向弯转，以及用于驱动手术执行器完成在第一平面内的旋转运动和/或在第二平面内的张合运动。本发明提供的柔性手术工具系统能够较好地应用于经人体自然腔道或经单一手术切口并且实施手术。相关附图

公开/公告号CN110037795B申请日2018/12/28发明名称一种双弯曲型柔性手术工具系统解决的技术问题本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明设置由第一连续体构节、刚性连接构节和第二连续体构节顺序关联的第一对偶连续体机构，同时在第一对偶连续体机构的远端设置第三连续体构节，第三连续体构节的结构骨通过第一对偶连续体机构与近端连续体构节连接以形成第二对偶连续体机构，并配合以传动驱动单元，传动驱动单元分别与刚性连接构节和近端连续体构节关联，或者第三连续体构节的结构骨直接与传动驱动单元关联，因此通过传动驱动单元可以驱动第一对偶连续体机构和第二对偶连续体机构/第三连续体构节向任意方向弯转。由此，第一对偶连续体机构和第二对偶连续体机构/第三连续体构节形成双弯曲型机械臂，增加了手术工具运动灵活性，扩展了手术工具的运动空间，能够使得在体外机械臂保持固定位置的状态下，提供手术工具在体内的足够大的覆盖范围并达到手术动作的精确控制，从而使手术工具的运动性能更加优越，并且有助于提高手术器械的运动性能，实现手术器械的小型化、量轻化。2、本发明的第一对偶连续体机构中的结构骨两端分别固结在第一连续体构节近端和第二连续体构节远端，该结构骨在驱动过程中长度保持不变，因此第一连续体构节、刚性连接构节和第二连续体构节的总长度保持不变，当传动驱动单元驱动第一连续体构节向某一方向弯转，第二连续体构节的耦合运动也被唯一确定。同样的，第二对偶连续体机构的结构骨/第三连续体构节的结构骨在驱动过程中长度也保持不变，当传动驱动单元驱动近端连续体构节向某一个方向弯曲，第三连续体构节的耦合运动也被唯一确定。3、本发明的传动驱动单元采用双头螺杆、滑块作为直线运动机构，当驱动双头螺杆旋转时，与该双头螺杆配合的两滑块以相同的速度进行反向直线运动，从而带动与滑块连接的控向连续体结构骨或近端连续体结构骨受推或受拉，从而实现第一或第二对偶连续体机构/第三连续体构节向任意方向发生弯转。技术方案本发明涉及一种双弯曲型柔性手术工具系统，包括：机械臂，机械臂包括第一连续体构节、刚性连接构节、第二连续体构节和第三连续体构节，第一连续体构节和第二连续体构节关联以形成第一对偶连续体机构；近端连续体构节，布置在第一连续体构节近端，并与布置在第二连续体构节远端的第三连续体构节关联以形成第二对偶连续体机构；传动驱动单元，分别与刚性连接构节和近端连续体构节关联，用于驱动第一连续体构节向任意方向弯转，进而耦合驱动第二连续体构节向相反的方向弯转，以及驱动近端连续体构节向任意方向弯转，进而耦合驱动第三连续体构节向相反的方向弯转。本发明能够较好地应用于经人体自然腔道或经单一手术切口并且实施手术。相关附图

MAKO手术机器人

史塞克的Mako手术机器人于2006年在美国上市，能够协助医生完成全髋关节置换术、全膝关节置换术及单髁关节置换术。截止至2020年，全球范围内超过28个国家装机使用Mako机器人，14年内总计完成手术超过350,000台。

Mako机器人基于两大核心技术：智能手术规划技术和智能辅助截骨技术。智能手术规划技术基于CT进行3D的智能建模，为患者生成个性化的手术方案，同时提供术中动态调整，最大程度的将关节手术推向精准化、个性化。智能辅助截骨技术采用创新高效的截骨模块，能够实现高速磨钻、摆锯和动力手机的集成，同时在术中实现毫米级精确截骨控制和制动巡航截骨保护，为术者赋能，实现微创化、精细化的截骨控制。

下图给出了Mako手术机器人的产品实物示意。

Mako示意图

2006年，第一代Mako骨科机器人于美国佛罗里达州诞生，并成功实施了首例单髁膝关节置换手术。2015年推出了第三代Mako智能骨科机器人系统，成功将Accolade及Trident系类假体结合在全髋关节置换应用。2016年成功的实施了Triathlon全膝关节置换手术后，标志着Mako智能骨科机器人系统在关节置换领域的应用的成熟，并充分显示出机器人手术的优势。下图给出了Mako骨科机器人的技术发展路线。

笔者从Mako手术机器人涉及的相关专利中择机选择了相对重要的专利进行了解析，相关结果如下：

公开/公告号US10959857B2申请日2019/2/26发明名称Registrationtools,systems,andmethods解决的技术问题Intra-operativeregistrationofthepelviscanbechallengingbecauseof

thecomplexgeometryofthepelvisand,inparticular,theconcavenatureoftheacetabulum.Whilecertainmethodsexistintheartforregistrationofapatientpelvis,thereisneedintheartforregistrationmethodsthatincreaseaccuracywhiledecreasingregistrationtime.技术方案Aregistrationsystemincludingabonepinguideandabonepinclamp.Thebonepinguidemayincludeaguidebody,afirstguideincludingafirstguidethrough-holehavingafirstlongitudinalaxis,andasecondguideincludingasecondguidethrough-holehavingasecondlongitudinalaxis.Thebonepinguidemayguidefirstandsecondbonepinsintoaboneviathefirstandsecondguides.Thebonepinclampmayincludeaclampbody,first,second,andthirdclampthrough-holesextendingthroughtheclampbody,apluralityofregistrationindents