由触觉反馈系统驱动的机器人辅助手术的改进

由于机器人辅助微创手术(RMIS)可以通过小切口进行，因此它比传统手术方法的损伤更小，留下的疤痕组织也更少。对于患者来说，这意味着更容易、更少痛苦的手术，以及更快的恢复时间。对于外科医生来说，机器人手术可以使他们达到比最熟练的人手更高的精确度和灵活性。

目前，RMIS存在一些行业正在努力解决的挑战。RMIS的主要问题之一是缺乏高质量的触觉反馈。

触觉反馈是机器人辅助手术的一个限制

触觉反馈是人类通过触觉获得的身体感觉。触觉技术是机器和其他设备复制这种感觉反馈的一种方法。在机器中，这是指RMIS系统的动觉(力)和触觉(触摸)反馈。传统的外科手术不存在失去反馈的问题，因为外科医生是用自己的双手进行手术的。虽然机器人手术有很多好处，但一个显著的缺点是机器人手术几乎切断了所有的触觉反馈。

外科医生和机器人研究人员经常报告说，缺乏有效的触觉反馈是目前RMIS系统的主要限制。许多外科医生进入这一领域是因为他们是高度动觉的个体，缺乏触觉反馈使他们更难与患者直接接触。

开发机器人辅助手术的触觉反馈系统的困难

高质量的触觉反馈系统将提供触觉和力反馈，同时保持机器人所提供的精度、灵巧性和可操作性水平，理想地为外科医生提供一种透明度，使他们的经验与传统手术相似。这是一种微妙的平衡行为，由于需要保持机器人系统的高效、低成本和患者安全和健康的最佳状态，因此更具挑战性。

RMIS的触觉系统的一个主要问题是感知和显示力输入。市场上已经有了有效的力传感器，但由于成本、尺寸、几何形状、生物相容性和灭菌等固有限制，这些传感器很难应用到手术中。

为了使触觉系统在外科手术中有效可行，它的所有组件都必须足够小，能够在手术室中实施，能够承受反复消毒，并且不会造成任何负面的生物效应。

虽然各种系统目前可以满足其中的一些需求，但研究人员仍在继续开发能够满足所有这些需求的系统。一种可以满足这些需求的新兴技术是触觉手套该系统可用于远程控制机器人，其精度接近人手。

尽管RMIS的挑战是巨大的，研究人员和技术开发人员将继续努力解决这些问题，但对人类的好处将更大。外科手术中更好的触觉系统将意味着所有人的手术都更安全、更容易、更实惠。

本文最初发表于机器人技术在线博客．机器人工业协会(RIA)是先进自动化协会(A3)的一部分，是CFE媒体的内容合作伙伴。

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