1419 不服不行

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　　說到這就不能不說，這手術機器人最初的設計理念了。

　　其實手術機器人誕生之初，并不是面相廣大普通老百姓的。

　　他最初的設計理念，其實是為戰爭服務的。

　　早在上世紀八十年代末期，米國的一幫專家，就在有官方背景的斯坦福研究院，開始研究手術機器人。

　　不過最初這個項目開發的卻是米國的國防部，而他們的終極目的，就是想讓這些科學家開發出一款，可以讓士兵們，在戰場上操作的機器人。

　　他們對這種機器人的要求，就是操作簡單便于攜帶。

　　甚至如果可以的話，那么就可以讓醫生遠程操作，來幫助戰場上的士兵完成手術，從而達到救治士兵的目的。

　　畢竟在前線那樣的環境下，想讓醫生安靜的工作救人，可不是那么容易的。

　　這個想法很是異想天開，也非常大膽，并且能夠在上世紀八十年代就想到這樣的方案。

　　你不得不佩服人家米國人腦洞大，當然這可能也和當時他們國內主導的星球大戰計劃有關。

　　當時這個項目，從米國國防部手里拿到了不少的專項資金。

　　只可惜到90年的時候，因為前蘇聯解體，星球大戰計劃也就終止了。

　　而這時米國國防部也不得不縮減開支，于是在90年代后，這個項目就很少能從軍方那邊拿到資金了。

　　不過很快軍方有通過他們的關系，幫忙聯系上了米國國家衛生院，由這個機構，繼續對這個項目進行注資，展開研究。

　　因為有著強大的財力，再加上米國也有著無數的科學精英，所以這個項目很快就有了進展。

　　不過當時參與項目的一個科學家，弗雷德里克。摩爾博士就對這個項目非常感興趣，他多次對項目組提出申請。

　　要求把這個項目的初代產品，拿出來進行民用，這樣就能達到最大商業化的目的。

　　可惜此前，一直沒有獲得批準。

　　知道1994年，他自掏腰包購買了初代機器人的所有知識產權，并且在1995年成立了直覺外科公司，然后在1996年就把這個初代產品包裝，推出上市了。

　　米國人竟然早在二十多年前就搞出了這樣的機器人，由此可見米國可怕的技術底蘊與實力。

　　而且人家還在原來的基礎上不斷的更新迭代的在深入研究。

　　比如在2006年的時候，他們就推出了第二代產品，到2009年他們又推出了第三代產品，2014年的時候，第四代產品問世。

　　到前幾年，直覺感官公司的第五代產品，都已經開始行銷全世界了…

　　而當初米國的科學家在設計這款機器人的時候，主要考慮的就是要在戰地等惡劣的環境下使用，所以在機械手臂方面的要求，就要比工業機器人高。

　　所以他們想了很多辦法。

　　比如講整臺設備分成了三個部分，一個部分就是醫生控制臺，機械臂系統，以及成像系統。

　　醫生控制臺，顧名思義就是醫生們操作設備的平臺。

　　而機械臂系統，就是在病人身上執行操作的關鍵部件了。

　　和工業機器人的加工設備是一個道理，不過工業機器人控制機械臂用的是伺服電機。

　　而手術機器人上的控制系統，就是另外一回事了。

　　在這個系統里，一共有四條機械臂，最中間的一條叫做持鏡臂，顧名思義就是扶著拿著攝像機的，另外三條叫做持械臂，也是操作臂。

　　在手術開始的時候，醫生通過控制臺要先將持鏡臂探入到病人的術區，暴露術野。

　　同時在操作另外的機械臂，深入到病人體內，完成手術操作。

　　而機械臂進入的角度，深度都是設定好的，一旦進入到術區，就會鎖死固定。

　　而這時完成手術操作的，就要靠機械臂前端的機械腕關節，以及夾具或者刀具了。

　　就是靠著這些小工具，醫生能夠在病人的術區，完成游離，切割，縫合，夾緊，電凝等等一系列手術動作。

　　而且這機械手腕，以及前端的夾具可是非常靈活的，最多能有7個自由度，這可比人類的手腕還要靈活。

　　所以這套設備，能在非常狹小的空間內完成非常精妙的動作。

　　去年的時候，達芬奇就做過一個，醫生操作兩根機械臂，從一只酒瓶的窄口伸進去，并且在瓶子的內部，給一個葡萄完成了手術。

　　一點不夸張，他們給葡萄切開了肚皮，然后又給葡萄完成了縫合。

　　整個手術過程，大家在網上都可以看到。

　　而這樣的靈巧程度，以及精妙程度，卻真的是人手分本無法完成的。

　　所以說，盡管現在使用手術機器人完成手術的價格非常昂貴，但其實這種設備，真的意味著外科手術的未來。

　　而因為手術機器人身上的機械臂眾多，再加上控制這樣的機械臂要非常講究精度，而且還要格外的靈活。

　　這樣一來，使用滾租四缸軸承來控制，那就不可能了。

　　而當初的設計者們，為了解決這個問題，提出的方案，就是盡可能多的在設備上裝電機。

　　比如在每一根機械臂的關節處，就都裝了電機。

　　然后在機械臂的末端，安裝可旋轉關節的離合器，在后面在裝上微機械關節，以及四個控制輪。

　　然后通過電機來放出，或者拉近鋼絲，帶動控制輪，從而達到控制微型機械關節，最后達到控制離合器，來控制機械臂末端的刀具，夾具來完成手術動作的目的。

　　說起來，但其實工作的原理，其實非常復雜。

　　當初黃海濱在了解到，整個手術機器人的工作原理的時候，也被米國人這大開的腦洞給驚呆了。

　　此前他以為控制機械臂，還真的需要滾珠絲杠軸承了。

　　那時候他就在琢磨，米國人到底是怎么通過軸承，來控制這么多的機械臂的。

　　直到后來，他了解到，原來人家根本就沒有使用軸承，而是使用了其他的機械方式。

　　從那之后，他是深深的被米國人的科技創意給折服了。

　　不過也正因為，這個機器人身上沒有使用滾珠絲杠軸承，這才大大的降低了，他自裝機器人的難度。

　　如果這臺機器人要是使用滾珠絲杠軸承來控制機械臂的話，那非得把他難為死不可。

　　要知道現在高精度的滾珠絲杠軸承，可是需要從國外進口的。

　　而一旦人家覺得你進口這東西，要用在一些不該用的地方，那人家可不會賣給你的。

　　哪怕你出再高的價錢！

　　而且工業機床和機器人使用的軸承，對精度的要求，那是非常高的，最高的甚至都要精確到幾微米的地步。

　　所以價格也非常的昂貴，真要是讓黃海濱出錢去買，哪怕人家愿意賣給他，他也買不起太多，因為那玩意實在是太貴了。

　　而對于手術機器人來說，只要毫米級的精度就已經足夠了。

　　就比如醫生操作操縱桿，移動了5毫米，而機械臂的末端，其實在病人體內術區的移動距離，也就是1毫米而已。

　　所以這套機械手臂上使用的驅動裝置，雖然和工業滾珠絲杠軸承比起來，精度是大有不如。

　　但如果說成本，那可就比工業用的軸承要降低太多了。

　　要知道工業機床上使用的滾珠絲杠軸承，之所以要那么貴，還有另外一方面的原因，那就是耐久度必須要高。

　　你要考慮到工業機床的工作環境，比如現在的五軸聯動機床在加工工件的時候。

　　工人們可是把一個大鐵陀，直接放到夾具上，讓機床不斷的變幻刀具在鐵坨坨上面切削銑磨的。

　　在這個過程中可不光是鐵坨坨會受力，鐵坨坨在被修理的同時，還會有反作用力反饋到刀具上的。

　　如果按照正常的物理學現象，這時候刀具恐怕早就應該彈開了。

　　可是我們看到的機床加工視頻里，看到的卻是那機械臂夾持的刀具，始終貼合在工件的加工部位在不斷的切削銑磨。

　　而之所以會這樣，就是因為機床的計算系統，會根據鐵坨坨的形狀改變，不斷的調整數據，并且輸出指令給電機，讓電機調整輸出功率。

　　而這個任務最后的執行，可都落在滾珠絲杠軸承上，他要不斷的控制刀具的進深，來調整加工的角度，保證精度。

　　所以這就是滾珠絲杠軸承最厲害的地方，也是他價格昂貴的原因。

　　還好在手術機器人上，不需要使用這么昂貴的配件。

　　不過雖然這電機，和機械臂控制系統這一塊可以解決了。

　　那么接下來，就是成像系統這一塊了，這一塊也同樣是非常不簡單的。

　　因為手術機器人使用的都是三維攝像頭，這種玩意，就和拍攝IMAX使用的三維攝像機一樣，都是特制的。

　　而且在這個領域，可以說一直都是米國人稱雄！

　　哪怕德國和日本的工業科技在牛，可是在這種前沿科技領域，最牛的還要輸米國。

　　就比如達芬奇使用的攝像鏡頭，就是霍普金斯大學專門為他們設計定制的。

　　這種鏡頭，能夠將術區放大1015倍，這已經完全突破了人類肉眼的極限，這就大大提升了醫生做手術的成功率。