科创中国

生物与新医药技术

本课题自主研发单孔腔镜手术机器人系统的一系列关键核心部件，完成单孔腔镜手术机器人系统整机集成和功能展示，实现创伤更小的高端手术医疗服务。并以此原创关键技术的产品样机为基础，以“产、学、研、医、检、用”为核心，企业牵头，充分利用三甲医院的临床优势，保证原创自主知识产权，发挥人才、专业和设备优势，协作研发，进而突破美国直观医疗器械公司的知识产权壁垒、打破达芬奇手术机器人在腔镜手术市场的垄断、填补国内在腔镜手术机器人方面的空白，塑造中国“高端医疗装备、中国自主智造”的国际新形象。 根据单孔腔镜手术机器人系统组成，围绕关键技术的研发难点，本研究分解设立了五个任务，分别为：1）手术执行臂的设计和制备；2）双目内窥模块的集成封装和视觉引导臂的翻展实现；3）定位机械臂的设计制造和机器人系统集成；4）视觉引导下遥操作主从运动控制和软件系统工程；5）单孔腔镜手术机器人的全面功能验证。

研究最终实现单孔腔镜手术机器人系统样机的制造，该系统使用的入腹切口直径为22 mm，系统包含3支手术执行臂和1支视觉引导臂，系统总自由度数目为27。研发的手术执行臂包括6个全维度运动自由度，还包括1个额外的自由度用于驱动手术工具头，手术执行臂末端的手术工具头在无负载情况下，最大定位误差小于*** mm、最大重复定位误差小于1 mm，最大重复指向误差小于3°；力负载能力大于5 N。研发的视觉引导臂的的双目内窥模块双目分辨率均为1920×1080像素、刷新率每秒60帧。

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