研究人员改进用于手术的机器人手臂

机器人手术正在变得更加先进和精确，尤其是最近东京理工大学的科学家们的发展。他们创建了一种新的控制器用于手术中的机器人手臂。该控制器旨在使外科医生的工作更容易，同时提供精确的控制，它通过结合两种主要的抓握类型来实现，这两种类型在商用机器人系统中都有应用。

过去十年中，机器人辅助手术取得了重大进展，这项技术已应用于几乎所有的专业领域。机器人辅助手术中使用的机器人系统通常包括一个控制设备，由外科医生操作来控制机器人手臂。这些系统提高了外科医生的灵活性和精确性。它们将手的运动缩小到更小的移动，并可以过滤掉手的颤抖。常见的外科并发症，如手术部位感染，也被这些系统减少了。

机器人辅助手术也有一些缺点，外科医生在进行手术时会遇到一些问题。通常，机器人外科医生在手术过程中会感到身体不适，手指疲劳也是一个问题。这些问题都是由于控制器的握持方式引起的。控制机器人手臂的两种主要握持方式是“pinch grip”和“power grip”。“pinch grip”是使用拇指、中指和食指完成高精度运动的方式，这种方式已被应用于传统手术中几个世纪。“power grip”是使用整个手握住把手的方式，通常用于大幅度的运动。

“pinch grip”会导致疲劳，因为它对手和手指的某些肌肉施加了紧张，而“power grip”则不够精确。因此，两种方式都不是完美的选择。

东京理工大学（Tokyo Tech）的Solmon Jeong和Kotaro Tadano发表在《国际机器人和计算机辅助手术杂志》（The International Journal of Medical Robotics and Computer Assisted Surgery）上的新研究提出了一种新的解决方案。

研究人员开发了一种新的控制器，它结合了两种不同的握持方式。根据Tadano博士的说法，“在机器人手术中，两种传统握持方法的局限性与每种握持类型的优缺点密切相关。因此，我们想调查一种结合的握持方法是否可以提高机器人手术中的操作性能，因为这可以利用两种握持类型的优势，同时弥补它们的缺点。”

研究人员从概念验证实验中获得了有希望的结果。他们设计了一种机器人手术系统，具有一个可以调整为三种不同握持类型的模块化控制器：pinch、power或结合握持。结果表明，结合握持方法在许多方面表现更好，包括故障次数、所需时间和到达目标的总运动距离。结合握持方法也更容易和更舒适地使用，根据实验参与者的反馈。

“机器人手术的主控制器的操作方法对直观性、舒适度、精确度和稳定性有着显著的影响。除了能够实现精确的操作，一个舒适的操作方法也可能同时惠及患者和外科医生，”Tadano博士说。

这些新发展将在推进机器人手术方面发挥关键作用，并将进一步缩小行业中人与机器人之间的差距。