谱麦科技医疗机器人性能测试系统解决方案

随着临床医学水平的提高和工业自动化技术、计算机图像技术以及控制技术的快速发展，医疗机器人已在神经外科、腹腔外科、胸外科、骨外科、血管介入和颅面外科等手术中广泛应用。常见的医疗机器人主要分为两大类：导航式医疗机器人和主从式医疗机器人，医疗机器人已经成为机器人和医疗跨界领域中最受关注的明星产业之一，展现出了广阔的市场前景和发展活力，医疗机器人的兴起成为我国的医疗水平提升的重要标志。而医疗机器人的精度和安全也提升至新的高度。

图1 主从式医疗机器人

图2 导航式医疗机器人

医疗机器人的性能指标尤为重要，精度指标不满足，影响医生手术，不利于作业。谱麦科技面对这一行业需求，研制出一套专业的医疗机器人检测系统，该系统主要包含激光测量主机、专业医疗机器人检测软件、主从控制采集仪及主从测试专用软件等组成。本套系统依据《YY_T 1712-2021 采用机器人技术的辅助手术设备和辅助手术系统》行业标准，针对医疗机器人的各项指标进行测试，包含主从控制RA设备精度、导航引导下的RA设备定位精度、最大工作空间及有效工作空间、机械臂负载能力、主从控制延迟等。

主要设备

图3 激光跟踪仪

图4 主从信号采集仪

主从式、导航式医疗机器人检测指标

（1）位置准确度与位置重复性

（2）姿态准确度与姿态重复性

图5 测量点选取图

（3）主从操作距离准确度与距离重复性

（4）主从操作距离姿态准确度与距离姿态重复性

（5）轴分量距离准确度与距离重复性

（6）RA设备位置准确度

（7）RA设备位置重复性

图6测试工作空间示意图

（8）导航引导下RA设备系统精度

图7 系统精度工装

（9）最大工作空间及有效空间

图8 最大空间测试点

（10）主从控制延迟

图9 主端设备和末端执行器参考点位置变化曲线图

达芬奇机器人测量案例

达芬奇手术机器人又称“内窥镜手术器械控制系统”。由总部位于美国加利福尼亚州阳光谷1995年成立的直觉手术机器人公司(IntuitiveSurgical)自行设计、生产及销售。

达芬奇手术机器人是目前全球最成功及应用最广泛的手术机器人。目前广泛适用于普外科、泌尿科、心血管外科、胸外科、妇科、五官科、小儿外科等。达芬奇手术机器人在前列腺切除手术上应用最多，现在也已越来越多地应用于心脏瓣膜修复和妇科手术中。

谱麦科技采用激光测量主机、专业医疗机器人检测软件、主从控制采集仪及主从测试专用软件等完成测试。

图10 主从控制延迟测试

图11 主从位姿准确度及重复性及主从距离准确度及重复性测试

图12 最大工作空间及有效工作空间测试

导航式医疗机器人测量案例

客户需求：依据《YY_T 1712-2021 采用机器人技术的辅助手术设备和辅助手术系统》行业标准，针对医疗机器人的各项指标，进行测试，并通过CMA认证验收。

1、工具最大速度；

2、导航引导下的机械臂系统设备位置准确度；

3、导航引导下的机械臂系统设备姿态准确度;

4、导航引导下的机械臂系统设备位姿重复定位误差;

5、导航引导下的机械臂系统设备系统精度;

6、导航引导下的机械臂系统设备角度(姿态定位)误差;

7、最大空间及有效工作空间;

8、机械臂系统工作负载。

谱麦科技针对客户需求，采用激光测量主机、专业医疗机器人检测软件、医疗专用靶球为客户解决难点。

图13 现场测试

RA设备准确度测试

RA设备重复性测试

RA设备系统精度测

机械臂负载能力测试

最大工作空间测试

最大运行速度测试

位姿准确度与位姿重复性测试

谱麦科技专业医疗机器人检测专家，为医疗机器人行业提供了完善解决方案。

编辑：黄飞