PPT+问答全文|"863计划"首席科学家杜志江教授机器人大讲堂007讲

5月21日,在中关村融智特种机器人联盟和RT创投咖啡联合举办的机器人大讲堂上,作为“医疗机器人学术主题月”活动系列之一,哈尔滨工业大学教授、博士生导师杜志江做了“国产手术机器人的研究体会”主题分享,讲述了手术机器人为何越来越受欢迎,国内手术机器人研发面临的问题,以及国家发展战略高度下的机遇和挑战等。

下面就通过杜志江老师的PPT一起来学习下讲座的精彩内容。

提问环节

提问:听了杜教授的演讲很受鼓舞,我去过美国非常好的医院见证了机器人的手术,不瞒您说上午刚在301医院看了机器人手术。杜教授您现在有没有已经进入临床实验的医用机器人。

杜教授:我们一直在做这方面的工作,因为医疗器械是三类,要拿到三类。初期研究的时候,2013年,包括2012年在我们自己实验室内做的是不专业的实验,在医院的动物实验室里做的是具有临床意义的实验。当时做了几十例活体的动物的实验,做的肾切除、胆囊切除,但是离临床还有一段时间,因为在拿证的过程中必须符合国家政策的法律法规。

提问:杜教授您好,VR在手术系统当中的作用以及在整个手术系统当中的定位,以及里面的关键技术我想咨询一下。

杜教授:VR现在也比较火,但是在医用机器人这一块,包括医疗领域VR应用的比较早、比较多。在医用机器人早期,一个是在骨科机器人方面,在手术导航方面原来就是VR应用的比较多,因为很多需要构建术前三维的虚拟的环境,利用这个进行手术规划。在术中要把三维的环境跟术中的实际环境构成一个系统,然后来引导医生进行手术。在这方面VR技术比较成熟。

另外一个VR技术现在大家都在积极的推广。像腹腔镜,术前摆位,因为摆位这个事情是由护士把手术臂摆在合适的位置,但是如果切口不好的话很难摆在非常合适的位置,要反复操作很多次,所以时间都浪费在这块了。利用虚拟术前的一些技术,与VR结合以后就可以很好的进行摆位,找到一个比较好的方式。

另外现在不仅是手术,在手术过程中,有的时候做着做着手术,虽然有术前的检查,但是不可能医生的脑袋里永远记得那么牢。这个时候如果有这套系统,马上可以调出来,术前与术中结合可以很快的进行手术。

还有一个更重要的就是做手术培训,手术培训完全是利用VR技术。构建整个手术场景,包括手术过程中的操作,都是利用VR技术来操作的。医生训练的时候,操作主手跟实际系统结合,他看到的东西是计算机里的虚拟的东西,这个是现在比较成熟的应用。其他的也有很多,包括康复时的训练,包括刺激人的神经,所以应用领域是非常广的,也是非常有前景的。

提问:您刚才讲到医用机器人的标准,我知道您是国内医疗机器人的专家。相关的标准对产品或者产业的发展是至关重要的,我们国内医用机器人标准现在是什么样的状况,能介绍一下吗?

杜教授:我们参与国际标准的目的是跟踪国际标准。因为现在在机器人领域咱们绝大多数是采用国际上的标准,直接翻译过来,根据国内的实际情况稍微修订一下,变成国家标准,这叫采标。

在医用机器人方面,因为国际医用机器人标准在做,我们一定要跟踪、一定要参与,把我们的希望和诉求放进去。实际在这个标准体系范围内,全球的专家都在里面,甚至于做工业机器人的一些企业他们也都在里面。这是第一点。

第二点,既然没有国际标准,我们也成立了联合工作组,目的之一是我们自己提一些独特的方式,包括我们自己构建的具有中国特色的系统,然后制定标准,回过头来把这些标准往外推变成国际标准。现在我们是想做这方面的工作,这能够对我们后续的研究,包括产业开发都是非常有意义的事。

提问:杜老师您好,我觉得医用机器人非常难,我看到您也是机器人国家实验室的工作人员,在这个行业工作了十几年,国家重点实验室不仅做医用机器人,我想了解一下其他方面机器人的状况。

杜教授:我简单介绍一下。国家重点实验室研究的方向比较多,主要分为几个领域。一个是医用机器人,再一个是空间机器人,围绕着未来空间服务的所有的机器人系统,包括有机械臂类的,有类似像人的,包括一些关键前沿技术。

另外一个是工业机器人,再一个是微纳方面的机器人以及特种机器人。陈老师是做特种机器人的大家,另外就是服务机器人。研究的领域比较广,因为时间关系不展开了,有兴趣的朋友欢迎参观指导。

关于后面一个问题,专家谈不上,实际上大家都在关注机器人产业怎么去做。国内的机器人到底与国外有哪些差距?我个人的观点,一个是除了零部件以外,我们在机器人系统方面核心的算法、方法应该持续性的进行研究,这是很重要的。这方面我们不一定比国外弱,只是大家一定要坚持做研究,真正的与实际相结合,这块工作要做好。零部件大家都清楚我就不说了。

另外一点,前些年我们也比较忽视一些软件的工作,尤其机器人的操作系统软件,包括最后到应用的软件,这块研究的不够,有一定的差距。但是从底层技术来讲不一定与国外有多大的差距,只是我们可能没有针对这一点进行持续性的研究。一个是真正的机器人的操作系统,再一个是机器人的应用,当然涉及到很多算法,包括技术的支撑。

提问:这方面的人才比较缺,后面有没有计划针对机器人相关的工作做一些规划,因为现在主要是分阶段通过项目参与一些相关的工作,如果有教学的参与可能更好。

杜教授:您提的这个问题非常好,也是大家已经意识到的一个问题。实际上机器人行业的人才是比较缺失的,像最近沈阳所跟东北大学建立了机器人研究院做人才的培养。我们因为是做专业机器人研究的,90年的时候我们建立了全国第一个博士点,目前国内从事机器人研究的很多拿到学位的专家、学者都是从我们那儿毕业的。后来我们建了硕士点,这些年,尤其最近几年由于对机器人行业人才的需求加大,几年前我们就已经把本科专业要纳入进来,建机器人专业,但是当时教育部还没有放开。前几年放开了机器人的本科专业,大前年我们就已经做了机器人的本科招生,这批学生现在已经是大三了。在高校设立机器人本科专业,以后规模还要进行扩大,现在对机器人的人才大家都在抢,因为我们毕业的硕士在9月底10月初全部签了合同,本科生也是,只要跟机器人相关的大家也都在抢。因为学校最大的优势就是人才培养,所以要把这个工作做好。

中关村融智特种机器人联盟秘书长陈晓东先生向杜教授颁发荣誉证书

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