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，尤其是在东京理工大学科学家最近的发展中。他们为用于手术的机器人手臂创建了一个新的控制器类型。该控制器旨在使外科医生的工作更容易，同时提供优异的精度，它通过结合商用机器人系统中使用的两种主要握持类型来实现这一点。

过去十年中，机器人辅助手术取得了重大进展，该技术已存在于几乎所有的专业领域。用于机器人辅助手术的机器人系统通常包括一个由外科医生操作以控制机器人手臂的控制器设备。这些系统提高了外科医生的灵活性和精度。它们将手的运动缩小到更小的运动，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。

机器人辅助手术确实有一些缺点，并且对于那些进行手术的人来说会出现一些问题。机器人外科医生在手术过程中经常会感到身体不适，手指疲劳也会出现。这些问题是由于控制器的握持方式引起的。控制外科机器人常用的两种主要握持类型是“夹持握”和“力握”。夹持握是使用拇指、中指和食指来完成高精度运动的，这种方法已被用于传统的手术几个世纪。力握是用整个手握住一个把手，通常用于大幅度的运动。

夹持握通常会由于对某些手和手指肌肉的紧张而导致疲劳，而力握则不够精确。因此，两者都不是完美的选择。

东京理工大学（Tokyo Tech）的Solmon Jeong先生和Kotaro Tadano博士在新发表的研究中，提出了一种新的解决方案，该研究发表在国际医用机器人和计算机辅助手术杂志上。

研究人员开发了一个新的控制器，它结合了这两种不同的握持类型。根据Tadano博士的说法，“在机器人手术中，两种传统的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，我们希望研究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点，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。他们继续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：夹持、力握或组合握持。结果表明，组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运动总长度。组合握持方法也更容易使用和更舒适，根据实验中许多人的说法。

“机器人手术的主控制器的操作方法在直观性、舒适度、精度和稳定性方面都有着重要的影响。除了能够实现精确的操作外，舒适的操作方法还可能使患者和外科医生都受益，”Tadano博士说。

新的发展将在推进机器人手术方面发挥关键作用，并将进一步缩小该行业中人与机器之间的差距。