标签: 手术机器人

全球研发情况 据WinterGreen Research报告，手术机器人市场规模在2014年为32亿美元，报告表示目前北美市场目前为最大市场，而由于政府医疗投入加大，医疗系统重组和人们对微创手术意识加强，未来市场重心将逐渐往亚洲市场转移。并且，伴随着下一代设备、系统和器械的发布，手术机器人将从目前的大型开放手术，覆盖到身体中的微小部分。预计2021年将达到200亿美元。 近20年来，伴随着技术的突破和医疗水平的前进，手术机器人已完成了三次升级，从单臂机器人伊索到三臂机器人宙斯，直至最先进的四臂机器人达芬奇。达芬奇系统由美国Intuitive Surgical（ISRG）公司开发和制造，1999年获得欧洲CE市场认，次年被FDA正式批准投入使用。此手术系统最初主要用于泌尿外科的微创手术，例如前列腺切除手术，现在被越来越多地应用于心外科，妇科以及小儿外科等外科微创手术。 根据IFR发布的统计数据， 2013年全球外科手术辅助机器人总销售额达14.95亿美元，其中达芬奇机器人全球销售额达 6.33亿美元，占比42.43%。截至2014年底，全球共装机达芬奇机器人3266台，其中美国2223台，欧洲549台，亚洲350台，我国内地共29台，其中9台在北京。 手术机器人系统开发者除了美国Intuitive Surgical公司外，还有刚刚进入手术机器人的老牌医疗公司Stryker。 Stryker公司是全球骨科356亿美元市场中最大的公司之一，自从Homer Stryker医生于1941年研制并生产第一台产品至今，已拥有30家现代化工厂。公司产品涉及关节臵换、创伤、颅面、脊柱、手术设备、神经外科、耳鼻喉、介入性疼痛管理、微创手术、导航手术、智能化手术室及网络通讯、生物科技、医用床、急救推床等。由于业绩良好，史赛克公司分别被美国著名的《财富》杂志及《Business Week》评为财富500强公司及全美50大医疗公司之一。 2014年，公司营业收入96.75亿美元，同比增加7.25%；营业利润22.26亿元，同比增加5.50%。此外，公司研发投入稳步增加，占营业收入比重保持5%-6%。 2013年，Stryker以16.5亿美元收购Mako外科治疗公司及其相关核心技术。Mako总部位于佛罗里达州，其主打产品包括Makoplasty全髋关节臵换系统等。MAKOplasty由具有高精确性的RIO机械臂系统和创新性的髋膝关节假体系统组成，二者突破了传统工具的限制，用微创的手术方式，精确植入假体，恢复自然的髋关节和膝关节。 MAKOplasty膝关节系统针对早到中期膝关节骨性关节炎患者，可进行单间室或多间室的假体臵换。允许医生术中实时调整膝关节力线和软组织平衡。并通过微创的手术方式保留更多骨质和组织，病人恢复更快。 MAKOplasty髋关节臵换手术可以通过机械臂精确限定关节锉进入的深度并指导方向和角度，从而达到手术更加精确和安全的目的。 另外，国际上一些公司已经开始把注意力集中在眼科、神经外科、骨科这些达芬奇系统还未占领的领域,例如CUREXO Technology的ROBODOC外科手术系统、英国Acrobot公司的外科医疗手术系统等。以上提到的手术机器人由于专攻市场小、设备昂贵等缺陷使他们未能在市场上受到特别关注，但也都是手术机器人商品化的成功案例。 国内研发情况 由于目前外科手术机器人生产商的技术和市场垄断，使得手术机器人的购置费用高、手术成本高、维护费用高。这就直接导致我国医院手术机器人的普及率远低于欧美，也不及亚洲日、韩等近邻。 目前，国内研究人员正在加紧研制各种手术机器人及其辅助设备、耗材。从长远看，当前的手术机器人技术和市场的垄断地位可能被打破，手术机器人使用成本的下降是必然趋势。我国自主研发手术机器人领域起步较晚，仍处于试验领域。主要有以下几个研究机构： a. 海军总医院与北京航天航空大学联合开发的机器人系统CRAS（Computer and Robot Assisted Surgery，CRAS）。CRAS是国内手术机器人系统的先行者，已完成第五代的研制和临床应用。该系统系统选用PUMA260、262机器人作为系统辅助操作的执行机构。第一代机器人于1997年5月首次应用于临床。第二代1999年研制成功，实现了无框架立体定向手术。第五代机器人除了前四代机器人的特点外，自动定位功能更加先进，实现了视觉自动定位，使手术误差更小，手术操作更加快捷安全。该系统能通过互联网实施远程操作手术。2005年12月12日，在北京与延安之间利用互联网成功进行了2例立体定向手术。虽然如此，CARS手术机器人在扩大适用范围和实用性方面还是有许多问题需要解决。 b.2013年11月，国家“863”计划资助项目——“微创腹腔外科手术机器人系统”，由哈尔滨工业大学机器人研究所研制成功，并通过国家“863”计划专家组的验收。据哈工大机器人研究所的研发人员介绍，国产微创腹腔外科手术机器人系统具有我国自主知识产权，研究人员针对微创外科手术的多种术式，在手术机器人系统的机械设计、主从控制算法、三维（3D）腹腔镜与系统集成等关键技术上都进行了重要突破，并申请了多项国家发明专利。这个项目的突破被看做是打破了进口达芬奇手术机器人的技术垄断，将加快实现国产微创手术机器人辅助外科手术。 c. 2014年04月，中南大学湘雅三医院顺利完成了3例国产机器人手术，这是我国自主研制的手术机器人系统首次运用于临床。该手术机器人就是天津大学研发的具有自主知识产权的微创外科手术机器人系统——“妙手S”。“妙手S”系统较国外同类产品有三点技术优势，第一是运用了微创手术器械多自由度丝传动解耦设计技术，解决了运动耦合问题，固定、防滑、防松，更有利于精度保持。第二是实现了从操作手的可重构布局原理与实现技术，使机器人的“胳膊”更轻，更适应手术的需要。第三是运用系统异体同构控制模型构建技术，解决了立体视觉环境下手-眼-器械运动的一致性。据了解，“妙手S”外科手术机器人系统将有望3年内投产。 据前瞻产业研究院发布的《2015-2020 年中国医疗器械行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》，2014 年国内医疗器械市场总规模将近2556 亿元，但进口医疗器械的进口金额占据中体市场份额40%，其中中高端市场上的医疗器械几乎被外国厂商包揽，占比超过70%。目前，国产手术机器人还大多处于研发或临床试验阶段，距离商业化推广还有一定的距离。

中国政府非常重视这次大会。在大会开幕之际，李|源|潮副主席上台宣读了习|近|平主席“致2015世界机器人大会贺信”，其中重点提到了： 随着信息化、工业化不断融合，以机器人科技为代表的智能产业蓬勃兴起，成为现时代科技创新的一个重要标志。中国将机器人和智能制造纳入了国家科技创新的优先重点领域。 李|克|强总理也对世界机器人大会作出了批示： 中国正在实施创新驱动发展战略，大力推动大众创业万众创新、互联网+和中国制造2025，这将有力促进机器人新兴市场的成长，创造世界上最大的机器人市场。 李|源|潮副主席也作出了指示，提出了中国政府高度重视发展机器人技术和产业，中国制造2025规划将机器人作为建设制造强国的重要领域。 习|近|平、李|克|强和李|源|潮一同站台，这并不常见。在国家智能制造的号召下，机器人产业作为前沿先锋部队，承担起重要的产业转型任务。   那么在中国制造2025规划将机器人作为建设制造强国的重要领域这一时机，医疗与机器人将会如何结合？下面让我们一起进行了解： 什么是医用机器人？ 医用机器人是非常宽泛的概念，可以说用于医疗全阶段的机器人或者机器人化设备都可以叫做医用机器人，医用机器人的分类目前也较为笼统，可以大致分为手术机器人、康复机器人、医用服务机器人和智能设备。 医用机器人的目的是像辅助医护工作人员的更好的完成工作。而医用机器人作动的对象是人，所以对于医用机器人安全性更高的要求。 医用机器人行业规模多大？ 2012年底全球医用机器人销量是1300多台，市场规模达到60亿美元，预计到2016年将增长到119亿美元，2018年将快速发展到160亿美元（约合1000亿人币）。 同时，医疗护理机器人的发展也异常迅速。以日本为例，现在，日本65岁及以上的老龄人占到总人口的四分之一，而这一比例到2025年还可能上升10%，达到3,500万。而相对较低的医患比例：每1,000人仅2.2名医生，低出生率和严格的移民法律，使医护人员奇缺的问题更是雪上加霜,而这样的情况在全球各国都具有普遍性。不难看出，医疗护理机器人市场随着老龄化社会的到来，即将进入爆发期。 医用机器人在全球发展概况  医用机器人是从医学的需求发展而来的。现代手术进入到了微创时代，微创手术的成功不仅依赖于技术精湛的外科大夫，也依赖于医生手里优良的手术工具。我们可以看到从开放手术到普通腹腔镜手术，再到机器人腹腔镜手术，微创技术的需求牵引推动了机器人技术在这方面的应用。 世界上第一款手术机器人出现在脑外科手术领域，是用工业型的机器人实现手术导航。骨科机器人的研究也比较早，从上世纪八十年代一直到现在都在研究。典型的系统如美国的ROBODOC、瑞典的PinTrace以及德国的CASPAR等，这些都有较好的应用。以色列的Mazor可以辅助医生完成脊柱手术，已经在中国市场销售，但价格较为昂贵。 眼科手术机器人能够很好地把医生手部的颤抖滤除，辅助医生完成较为精细的眼科手术。血管介入手术机器人也是研究较多的，国际上医疗器械行业领域的几大领军企业都开展该方面的研究，临床具有较大需求。 目前手术机器人商业化做的最好的就是美国直觉外科公司生产的达芬奇腹腔镜手术机器人，截止到去年年底，直觉外科公司在全球销售了3266台，其中几十台是去年4月份推出的最新型的Xi系统。直觉外科公司于2000年上市，上市的时候每股不到八美元，股值最高点的是2012年5月份，每股达到588美元，上月底收盘的股价在500美元以上，一直是纳斯达克“长牛不衰”的股票。因为大家觉得这个市场非常大，所以世界范围内很多机构都在针对腹腔镜手术机器人进行研究。 除了手术领域，另外一个最主要的领域就是康复和助力机器人，以色列的 ReWalk 产品已经拿到了FDA的认证，现在市值已经达到三十多亿美元，典型的还有日本的HAL和美国的HULC机器人。 医院服务机器人，也已在医院得到应用，包括导诊、辅助护士操作等。典型的应用包括埃博拉病毒爆发的时候通过机器人进行消毒，可以有效地避免人员受到病毒感染。服务型机器人在医院的应用将越来越多。 还有一个重要的领域就是机器人化的医用设备，现在高端的医疗装备纷纷引入机器人技术，如西门子最新的DSA设备就是应用机械臂技术。大量应用机器人技术也是现在医疗装备行业发展的趋势。 医用机器人的关键技术有哪些？ 1、机器人优化设计技术 医用机器人既然叫机器人，那就离不开机器人的基础理论和关键技术，包括机构、控制、传感、人机交互、遥操作和材料等等，这方面和传统机器人没有太大差别。设计时要摆脱传统工业机器人的“影子”，实现轻量化、精密、灵巧机器人机构构型创新设计。 2、系统集成技术 医用机器人有“医用”的特殊内涵，要求安全有效。系统集成时一定要面向具体的手术流程需求，考虑手术室如何应用，注意人机功效学的研究。如果医生不接受你的系统，你理论工作做得再好、技术再先进也不可能得到推广应用，所以医用机器人更强调“医生-机器人-患者”三者的共融。 3、遥操作及远程手术技术  目前成功的手术机器人大多是主从操作式机器人，未来的趋势是远程手术，因此遥控操作和远程手术技术也是大家看重的。 4、手术导航技术 基于机器人系统的3D手术规划，利用医学影像实时重建及融合处理和手术机器人高精度3D跟踪定位及可视化技术，实现术中实时标定及配准。 5、软体机器人技术 现在比较流行的一项技术，未来在医疗领域的前景也是非常好的，如输尿管镜机器人在泌尿外科是非常有前景的。 6、医疗与互联网和大数据 由于新技术的出现，医用机器人也需要与时俱进，包括数字医疗、移动医疗、穿戴式医疗和远程医疗。这种趋势也越来越明显了，日本的Pepper机器人把云计算和大数据利用起来以后可以很好地在情感陪护方面介入进去，这也是未来的一个发展趋势。 国内医用机器人的发展概况 国内医用机器人的研究起源于九十年代，典型的系统如北航和海军总医院联合研制的脑外科手术机器人，获得了CFDA的认证，已经完成了几千例的临床手术。2003年实现了北京到沈阳之间的远程机器人导航脑外科手术。 此外哈工大在腹腔镜、骨科、介入手术等领域开展研究，中科院自动化所、沈阳所、深圳院等在血管介入、骨科等领域开展研究，天津大学在腹腔镜、显微外科等领域开展研究，北京理工大学在软组织穿刺、颅颌面外科等领域开展研究，复旦、浙大等也都在医用机器人方面开展了研究，取得了一系列的成果。 沈阳六维康复机器人有限公司、深圳市桑谷科技有限公司、新松机器人等企业也推出了一些医用机器人，在一些医疗机构有采用，商业化并不成功。 机器人在手术的准确性、可靠性和精准性上远远超过了外科医生，所以医用机器人在未来的前景非常可观。

现在的科技发展日新月异，新产品和新技术迭出不穷，以前好多无法想象的事情正在逐渐变成现实，机器人已经“入侵”到生活的各个方面，也许形形色色智能机器人的出现会让人出现机器人会产生一些负面影响的担忧，但相信科技本身并没有什么过错，只要我们能够正确的运用和引导，我们的生活会因科技而更加的方便、快捷、舒适。 现在介绍十款魅力无限的机器人，你会发现机器人正在从梦幻慢慢走近我们的生活，并且已经或将要担当重要的角色。 NO.1 世界最先进的水下机器人：蓝鳍金qiang鱼 2014年3月8日凌晨，马来西亚航空公司与一架原载239人的波音777飞机失去联系。据北京出入境边检总站消息，航空公司申报的旅客信息显示，机载中国人154名，外国人73名，机组员工12名。 事件发生后，全球多国都投入到了寻找失联客机的行列中，中国海军昼夜出动搜索失联飞机，马来西亚、越南、韩国、中国台湾、美国等纷纷参与救援行动，经过各国共同的努力，搜寻人员已经基本确认失联客机的大概位置位于澳大利亚西南部城市珀斯西北约1550公里处，在视觉搜索没有结果后，开始部署‘蓝鳍金qiang鱼-21’自主式水下航行器，参与空难飞机的搜寻。 “蓝鳍金qiang鱼-21”被称为美国海军目前最先进的水下探测器，它的工作原理和方式并不为人所熟知。 这款“蓝鳍金qiang鱼-21”自主式水下航行器由美国马萨诸塞州蓝鳍金qiang鱼机器人技术公司研发制造，最大下潜深度为4500米，最长水下行动时间为25小时。蓝鳍金qiang鱼机器人技术公司首席执行官戴维·凯利说：“这一设备的工作就像剪草机给你家草坪修草。” 被投放至海底后，“蓝鳍金qiang鱼-21”将发射声呐脉冲扫描海底，脉冲将向两个方向以弧形散开。“蓝鳍金qiang鱼-21”会接收到在脉冲范围内物体的反射声波，利用“声波阴影”判断物体高度并形成图像。 不过，“蓝鳍金qiang鱼-21”无法在海底行动时向海上研究人员传输收集到的数据，图像专家必须在“蓝鳍金qiang鱼-21”结束海底搜寻任务浮上水面后才能“解读”形成的图像。 由美国海军提供的“蓝鳍金qiang鱼-21”和拖曳声波定位仪均部署在澳海军“海洋之盾”号补给舰上。不过，“蓝鳍金qiang鱼”一直“按兵不动”，缘由是这一设备与拖曳声波定位仪无法同时使用，而且搜寻效率远不及拖曳声波定位仪。而且在同一片水域中，两个利用声波探测的仪器会相互干扰，因而不能同时使用。 “蓝鳍金qiang鱼”将需要两个小时下潜到工作区域，利用声呐系统搜寻16个小时并绘制高清晰三维图像，上浮水面同样需要两个小时。此外，从“蓝鳍金qiang鱼”下载数据并分析需要4个小时。 但遗憾的是该水下机器人在执行任务六小时后，就超出了最大下潜深度4500米，其内部安全装置迫使它返回海面，而它原本计划执行16个小时的任务。 NO.2 可随时随地打印的口袋打印机器人 各种新的移动设备不断诞生，但似乎没人会想到打印机也可以成为移动设备。如今，它出现了，具有革命性的机器人打印机。它用无线方式传输信息，尺寸小到可以装入衣兜，通过在纸上滚动完成打印。这款机器人打印机由一家名为ZutaLabs的以色列公司开发。这家公司表示，它将在打印业掀起一场革命。 ZutaLabs公司目前正通过Kickstarter发起众筹，希望将这款产品推向市场。 他们在Kickstarter(link)上这样写道：“现在的打印机只需要一个打印头，在一张纸上左右移动就可，” “我们曾这样问自己，为什么打印机不可以变成只需要一个打印头和一些小轮子，让它在纸张上穿梭打印，” “所以，我们的打印机就变得如此之小。” 这款迷你打印机自带可充电电池，可与智能手机和电话连接传输信号。利用底部的一个喷口，它可以在任何尺寸的纸张上打印。 打印开始时，喷头开始喷墨，底部轮子开始在纸张上移动，全向轮系统可使打印机向各个方向精确转动。当需要打印时，使用者只需要通过蓝牙将请求发送到打印机。 这款机器人打印机外壳材料为聚碳酸酯，仅有黑白款。 产品参数： 尺寸：高4英寸(10厘米)，直径4.5英寸(11.5厘米) 质量：约300克 打印速度：1.2ppm(平均每分钟打印1.2张纸) 打印精度：96X192dpi(可提高) 墨汁：黑墨汁盒1个 连接方式：无线 接口：无线 续航能力：1小时 可连接操作系统：Android，IOS，Linux，OSX和Windows。 NO.3 拆|迁机器人 环保不扰民 在中国，旧建筑拆|迁是一件非常恼人的事情，尤其是面对钢筋混凝土的时候，拆的时候需要用咚咚咚作响钻头，甚至还需要挖掘机和拆|迁。拆的时候产生大量噪音不说，伴随着的更有漫天的PM2.5，最后产生的建筑垃圾还得用卡车拖走，找地方处理掉。这种热火朝天并扰民伤肺伤耳的景象或许会面临着改变，面对坚硬的混凝土，我们有更好的方法可以选择。 ERO机器人就是为拆|迁而生的机器人，ERO是单词erosion（侵蚀的缩写，从名字可以猜得到，ERO机器人拆|迁走的是销魂蚀骨润物细无声的章法，而不是钻头那样分筋错骨刚猛路子。 首先，ERO机器人通过高压水qiang喷射混凝土的表面，使其内部产生许多细微的裂缝，随后瓦解。这样，混凝土中的砂石和水泥与钢筋就可以分离，ERO机器人可以回收打包砂石和水泥，以供之后重复使用，至于钢筋的用处就更大了。这个想法来自于瑞典设计院的学生，他于去年设计了这个机器人。 这款机器人目前最大的不足就是还停留在概念阶段，不过Haciomeroglu已经开始计划生产ERO机器人了，目前正在和制造商协商。如果确定合作成功，下一步就是生产和测试阶段，这其中可能要花上两三年。 与ERO机器人相对应的，是全球日趋增长的建筑垃圾，在美国，每年有3亿吨的混凝土被浪费掉。至于中国，那就更严重了，处于房地产大跃进中国建筑垃圾重复利用率仅有5%因此，Haciomeroglu认为，ERO机器人在亚洲将有广阔的市场潜力，即使是在欧洲，拆除的混凝土建筑之后，也很少利用拆|迁后的材料，这是极大的浪费。 NO.4 建房机器人：效率高 成本低 外形美 据外媒报道，美国航天局（NASA）出资与美国南加州大学合作，最新研发出“轮廓工艺”3D打印技术的建房机器人，24小时内就可以印出大约232平方米的两层楼房子，只要一个按键就可以操控机械打印出房子。由于大大节约了建筑时间和建筑成本，该技术让人类在移民月球或火星后可以就地取材，快速并且批量打印出“外星屋”。 速度快：24小时打印出232㎡大宅 美国南加州大学的“轮廓工艺”3D打印技术项目，由美国航天局出资赞助。据“轮廓工艺”项目负责人、南加州大学教授比赫洛克·霍什内维斯介绍，“轮廓工艺”其实就是一个超级打印机器人，其外形像一台悬停于建筑物之上的桥式起重机，两边是轨道，而中间的横梁则是“打印头”，横梁可以上下前后移动，进行X轴和Y轴的打印工作，然后一层层地将房子打印出来。“轮廓工艺”的工作速度非常快，24小时之内能打印出一栋两层楼高、2500平方英尺（约合232平米）的房子。 成本低：省钱省力省料更快更环保 据介绍，为了节省建筑材料，“轮廓工艺”机器人打印出来的墙壁是空心的，虽然质量更轻，但它们的强度系数约为10000psi（即每平方英寸能够承受10000磅压力）——远远超过了传统房屋的墙壁，而且节省了20％-25％的资金和25％-30％的材料。“轮廓工艺”最大的节省还是人力，通过使用3D打印机，“轮廓工艺”将节省45％到55％的人工，相应地也会使用更少的能源，排放更少的二氧化碳，不仅大大降低了成本，而且大大提高了速度。该机器人不仅可负责打印外墙，铺地板、水管、电线，甚至连上漆、贴墙纸也一手包办，但它并不能完全取代工人，住宅建筑的许多部分，诸如水电、供热管道、门窗和吊顶等仍需要借助工人手工完成安装。 外形美：波浪形外墙更美观更环保 虽然“轮廓工艺”技术还存在一些不足，但它的诞生意味着在这个领域会有许多新工种出现。目前，该项目已经获得众多建筑机构和公司的关注。?霍什内维斯教授强调，这项新技术还可以将建筑构件根据需要制成任意形状，不一定非得是传统的直线形，比如可以让房屋墙面拥有弧形或波浪形的独特外观，既丰富了建筑的美感，又符合经济及环保效益。此外，它还可以在灾区重建、贫民区改造中大显身手。 NO.5 大眼娃娃“巡检员” 一个“人”干八个人活 长相酷似肥版“瓦力”，一个“人”就能干完8个人的活，还拥有独栋“单身公寓”。昨天上午，笔者在瑞安110千伏北门变电站见到这个身形矮小但行动灵活的家伙时，它正认真地巡视变电所内设备。据悉，这也是全省首个110千伏变电站智能巡检机器人。 人工巡检一趟得1个半小时机器人半小时即可 从温州供电公司相关人员口中，记者得知这部智能机器人还有个“大眼娃”的昵称。别看他个头不大，小脑袋灵活得很。仰角和俯视角各90度，平面还能水平转动180度，可无死角对电力设备进行巡视。要是巡检过程中快没电了，机器人还会自行跑回充电房内充电。 据介绍，在110千伏瑞安北门变电站内共有139个测温接头和表计，人工巡视一趟至少得花1个半小时，而这部智能机器人只需33分钟便可完成巡检工作。同时，机器人巡检更灵活，可根据实际需要随时进行定点巡检或遥控巡检。此外，它还能在雷雨、雾霾等恶劣天气条件或设备接地存在安全隐患的情况下，代替人工执行巡检任务。 据介绍，变电站运维人员每周都要对110千伏无人值班变电站进行一次常规巡视，每个运维站往往管辖十几个甚至二十几个无人值班变电站。巡视工作量大，加上重复性高，人工巡检存在路途耗时长，到位率、及时性难以保证的短板。 “以往负责这样一个站所日常巡检的最低配置是8名工作人员，现在一部智能巡检机器人就足够了。”国网温州供电公司变电运维室相关人员称，类似这种无人值班的变电站，在瑞安、苍南等地还有不少，“预计到今年3月将配备5台智能巡检机器人，负责瑞安、苍南两地3座220千伏和17座110千伏变电站的巡检工作。” 温州供电公司变电运维室相关人员表示，机器换人，可以提高运维人员工作效率，提升正常巡检作业和管理的自动化和智能化水平，“当设备发生紧急缺陷，需长时间实时监测跟踪时，机器人就能代替工作人员寸步不离地守着设备”。 NO.6 达芬奇手术机器人 距离不是问题 机器人给你做手术，这个场景你有想过吗？机器人手术到底是什么样？洪德飞医生拿出了一张他在香港中文大学培训时候的照片，画面中的他，坐在一个操作台前，而模拟的患者，躺在一米开外的手术台上。 “一米距离并不算远，未来随着机器人手术的推广，我们可以给全省各地的患者乃至国外的患者，都可以动手术。”洪医生说，所谓机器人手术，就是医生通过一个操作台上的按键，控制机器人，给躺在手术台上的患者动手术，而两者的连接线就是光缆，只要网络通畅，完全可以实现万里之外的手术操作。 手术台前的机器人，并不是大家在科幻片中看到的大脑袋、两条胳膊两条腿的模拟人类外形的机器人，而是一台拥有多个手术臂的机器。这个机器脑袋是一个显示器，医生通过显示器可以看到患者身体内的构造，构造呈三维立体型。 “传统的腹腔镜手术是二维的画面，需要外科医生有良好的空间想象力和培养长期的适应能力。这个机器人手术的显示器，不但三维显示，放大倍数更达到了10至15倍。”洪教授说，传统的腹腔镜只能放大5倍左右，立体的画面以及高度放大的倍数，使得操作机器人动手术的医生，可以看得更精确。 另外，机器人的手臂不只有两条，可以根据患者手术的不同种类和手术的复杂性，随时增加，基本上一些复杂的手术，四条手臂可以完成。而且这些手臂和外科医生目前的腹腔镜操控相比，最明显的优势是可以7个自由度540度的旋转，这使得许多原本无法探及的区域，都能够到达。 2000年美国通过认证，正式推广机器人手术，逐渐在欧美被推广。截至2013年3月31日，全球共装机达芬奇机器人2710台，目前达芬奇机器人手术广泛应用于前列腺癌根治、肝胆胰肿瘤根治和冠心病冠脉搭桥手术等。 NO.7 可远程遥控的精子机器人 据微信公众号工业智能化的报道，德国德累斯顿综合纳米技术研究所的研究人员已经创造出了一种远程遥控的精子机器人，这种机器人能够控制向特定的方向前行，甚至直接向一颗卵子前进。 这种精子机器人能够通过磁场进行控制的，活的精子细胞储存在细小的管子当中。这些微型管是由钛和铁薄片制造而成，而且圆锥形的设计能更好的存放精子。然而每个精子并非是手动放进微型管中。相反的是，微型管和精子被放置在同一个培养皿中，过一段时间之后，精子就会随机的进入到管子当中，并且最终被困在里面。 这些微型管对于精子来说非常轻，精子在其中游动的时候就能移动，但是由于磁性元件，它们能够在磁场的手动引导下移动。精子的速度是由温度的变化控制的，而且它们能够以每秒100微米的速度进行操控。 为了使受困的精子获得自由，研究人员能够使用磁场来拆解微型管，在一个预定的位置释放出精子。研究团队尚未完善这项技术，但是对于它的可行性非常肯定。磁场的操控也能够用于移动微型管离开你的身体，因此你的余生中不必担心这些微型管会在你的体内游荡。 目前来说，科学家们必须完善这种运送精子的方法，然后在动物中进行辅助受精的临床试验，然后才能真正进行人类应用。希望一旦这项技术得到完善，我们就可以通过磁场控制我们的精子机器人奴|隶进行比赛。 NO.8 机器人摆脱金属支架 “终结者”要被终结 人类已经不止一次表达出对未来技术的恐惧，比如机器人。《终结者》、《I，Robot》等机器人题材的电影无疑不采用了“机器人将取代人类”的基调，这种“威胁论”基本上也成为了人们普遍对机器人的看法。当然，目前的机器人还没有完全达到电影中能够独立思考的形态，另外其实它们还能够以更加没有“威胁”的形态出现。 AndyMarchese拥有很多鱼缸，但他从来不需要喂鱼，因为这是用来演示其“软体仿真鱼机器人”的工具。这名科学家使用了硅胶、防水泡沫等材质，完美模仿了鲤鱼的形态，这也是世界上第一个自主研发的软体机器人。 显然，我们对机器人有一种偏见——金属骨架。但实际上，人们已经开始研发软体材质的机器人，来帮助我们做更多事情。比如，拥有灵活弹簧关节、柔性材质的机器人，可以根据需求变换形态，从而在灾区、危房中实现营救工作。同时，柔软的材质也让机器人本身的侵略性降低，减少对自身或是人类的威胁。 软体机器人领域在去年吸引了大量关注，诸如哈佛、麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室的精英们，也在积极开发各种形态的软体机器人，将从生物学、材料学、机器人等众多学科搜集灵感并进行技术融合。我们看到了具有触手的仿生章鱼、可充气的机器人、怪异的四足动物机器人等，它们的出现意味着机器人不再仅仅是“终结者”或是“3PO”，而是拥有更多形态。 如果要想让这些软体机器人能够真正为我们服务，还是需要更多的新技术加入。比如弹性材质的如何灵活地改变形态，又如何恢复本来的样貌。科学家们尝试了记忆合金等材质，但这些技术仍处于起步阶段。 软体机器人对于人类未来生活的作用，将是巨大的。它们可以成为人类的折叠式翅膀，让每个人实现飞行的梦想；也可以用于探索太空，甚至是成为残障人士的轻型假肢，或是用于微创型手术。总而言之，我们期待软体机器人的大规模应用，不仅仅是因为它们看上去更加无害。 NO.9 蛇形机器人 可钻入患者体内实施手术 据英国每日邮报报道，使用机器人操作手术已司空见惯，它们能够协助医师完成最精密的手术。目前，最新研制一种“机器蛇”可适用于医学手术，它能滑入患者喉咙，无需切口便能抵达指定身体部位，未来这种柔韧设备能在人体内执行手术操作。 这种机器人辅助设备叫做“弹性系统”，是基于美国卡耐基梅隆大学机器人学教授豪伊-乔赛特(HowieChoset)的设计方案，由英国医学机器人公司研制。 最初，机器蛇可用于探索奥地利废弃的茨文滕多夫核电站，但目前这种柔韧的内窥镜系统可以抵达其它方法难以接近的身体部位。同时，机器蛇能够确保患者进行最低限度侵入式疗法，加快医院治疗时间。 医学机器人公司总裁塞缪尔-斯特拉弗斯(SamuelStraface)博士称，这款机器蛇是适用于外科手术的首个机器人辅助柔韧内窥平台。该系统确保外科医生能够接近和难以形体化观测的身体部位。 此外，机器蛇能够部署特殊设计的柔韧手术仪器执行手术操作。医生使用一个操纵杆可以控制机器蛇从嘴部进入人体，在器官和其它“障碍”周围漫游。 同时，在患者头部附加一个高分辨率相机，使医生能够观察机器蛇的行进位置。这款机器蛇是由多个链接分段构成，确保它弯曲时仍能保持一定硬度。 每个链接分段都模拟前一个链接分段的位置，避免在人体中移动时意外碰撞某些器官部位。在小型手术仪器两侧都附加着相机，便于在人体密闭空间内进行手术操作。 机器蛇首先在咽部和喉头部位操作，未来它也可用于更复杂的手术，例如：心脏手术。目前，医学机器人公司的产品主要在欧洲市场销售。 机器蛇还可应用于其它科学领域，太空科学家计划使用一款机器蛇勘探火星表面，挪威科技工业研究院一支研究小组正在研究如何使用机器蛇在火星难以抵达的地点采集样本。 NO.10 最萌机器人“表情帝” 通晓20国语言 不用说，现代计算机技术开放接口已经走过了几十个年头，从最初的老式打字机到各式各样的硬件，再到现在诸如Facebook和Twitter这样的社交网络服务。而现在，新的计算机接口应用又出现在了我们的面前。 英国的“工程艺术”公司最近创造了一款便宜的交流机器人SociBot。但它不是人类形体的复制品。为了节约能源和资金，该公司省略了它的部分腿部和躯干，整个机器人的高度只有60厘米。它最大的特点是除了具有类似普通人类的表情，也还有其他各种不同的表情。 它作为应用程序提供程序在空间受限的地方使用。它有一个头戴式的摄像头、红外线感应器和方便输入简单指令的触控屏。它具备充分交流的音频功能。外观受脸部支配，脸上内嵌PicoLED投影机。此投影机允许它在不同的情况下，创建不同面部表情的表达类型。他的面部由半透明塑料制成，通过投影机在面部包括眼睛、鼻子和嘴的部分投射出不同的图案来组成不同的表情。 另外，SociBot还可以与诸如摄像头等其它硬件搭配使用，可以追踪人类的面部表情和手势，对人类的情绪做出回应。比如通过它来判断对方的表情和情绪、甚至还能通过特定的算法根据女性的面部特征估算出对方的年纪。因此这对于和女性|交流时非常有用，我们可以根据SociBot的结论在减去5岁来与对方沟通，这样既夸奖了对方又不会显得过于虚伪。 SociBot有两个不同的版本。一个是有手臂，另一个则没有手臂（SociBotmini）。两个版本的机器人都能识别声音，都会说超过20种语言。除了交流功能外，SociBot还能做诸如购物、接送小孩上下学和陪伴去展览馆等功能。有了这个简单但功能却一样不落下的机器人，未来我们的生活将变得更方便和有趣。

　　适合在狭小空间操控的机器人手术，几乎已经涵盖了外科所有科室，高年资医生累积的手术经验会因此贬值吗？ 　　2013年前11个月，美国FDA共接到3697起机器人手术的不良事件报告。目前国内机器人手术通常由主任以上医师操刀，以此控制手术风险。 　　2015年6月28日，八个月大的妮妮安静地躺在北京和睦家医院的外科手术台上，等待手术开始。 　　这场手术有些特殊，妮妮的主刀医生不仅有儿外科专家、北京和睦家医院外科主任郑伟，还有他的“小伙伴”—达芬奇手术机器人（以下简称达芬奇）。 　　国内第一台达芬奇早在2006年就落户解放军301医院，但直到2013年底，国内（不含港澳台）达芬奇的总数只有17台。不过手术机器人配置潮正在迅速升温。根据国家卫计委规划，近三年内将有36台设备获得审批。 　　能把外科手术这项关乎人命的事托付给机器人吗？如今，中国的医生和患者都在审慎地评估它的神奇和风险。 最具天赋的手术者 　　手术室里，达芬奇手术机器人已经调试完毕。更准确地说，它叫“达芬奇机器人辅助外科手术系统”，是一款可以辅助医生进行外科微创手术的机器人。它由三部分组成：外科医生控制台、三维高清成像系统和配有四条机械臂的手术系统。 　　换上无菌服的郑伟进入了手术室。这是他做的第三例机器人手术，为了这场手术，他准备了近10天。 　　影像报告显示，妮妮有重shen症状，在她的身体一侧，多余的shen和输尿管不但没有正常机能，反而成了“细菌大本营”，让她的尿道反复感染、发炎。郑伟打算切除它们。 　　如果按照传统的开放手术，需要在腰部开一个比shen还要大的切口，外加一个取输尿管的切口，8月龄的妮妮显然承受不了。即便采用微创腔镜手术，婴幼儿狭小的腹腔也让操作难度大增，效果难料。 只能召唤机器人医生“达芬奇”了 　　“达芬奇”的外形像章鱼。四条“手臂”中的三条负责握住手术器械进行微创手术，另一条负责摄像和照明。 　　与人的手臂一样，达芬奇也有肩、肘、腕三个关节，能完成上下、前后、自由运动与仿真手腕的左右、旋转、开合、末端关节弯曲共7种动作。它的前臂可脱卸，能根据需要安装剪刀、钳子、持针器等不同功能的“手”；而它的腕关节比人的手腕更加灵活，不仅能自由旋转540度，还能在手腕向下弯曲90度后，再自由旋转540度。 　　妮妮的肚子上被切开四个直径0.5-1.2厘米的微创小口，助手将达芬奇的“手臂”一一“送”入腹腔。两三米外的控制台前，郑伟将双眼置于3D眼镜上。从这里望进去，妮妮的组织结构被以10-12倍的比例放大，高清的三维手术视野，让他更有信心。 　　郑伟用双手的拇指和食指灵活地掌控着指套式操控杆，远程操控机械臂和立体腔镜。只不过，手上的动作通过计算机系统过滤颤抖后，经过1∶5的比例调整，被缩放成了机械臂上更精细的操作。 　　他的双脚也没闲着。操控台下方有4个脚踏控制板，最左侧的是离合器，踩下就切断了操纵杆与达芬奇“手臂”的联系；左侧的另一个踏板负责调整摄像头的焦距；右侧的踏板分别是双极和单极电凝刀的开关，它们产生的高温能在结扎血管的同时起到止血作用。 　　10个小时后，妮妮的shen和输尿管被成功切除。她成为国内年龄最小的接受达芬奇手术的患者。 　　按照传统手术，妮妮起码需要住院10天，但3天后，她就康复出院了；一周后，伤口全部愈合。 有了机器人还需要老教授吗？ 　　“你看过木偶戏吗？”复旦大学附属中山医院泌尿外科教授王国民将达芬奇的操作原理比作提线木偶。1997年在美国约翰·霍普金斯大学泌尿外科进修时，这位复旦大学的老教授第一次见到了手术机器人。18年过去了，继第一代单臂手术机器人“伊索”和第二代三臂手术机器人“宙斯”后，属于四臂机器人“达芬奇”的时代已经到来。 　　“它特别适合在人手难以施展的狭小空间里工作。”王国民这样归纳达芬奇的特点。而这一优点也让泌尿外科成为使用达芬奇最多的领域。 　　他介绍说，例如前列腺，位于尿道和膀胱接口处，部位很深，传统的开放手术需要很大的切口，但机器人手术只需开几个1cm左右的小孔，“出血量一块纱布就能搞定”。在美国，目前超过90%的前列腺癌根治切除术由机器人辅助完成。 　　在张强医生集团创始人、血管外科专家张强看来，达芬奇将微创手术做到了极致，它的精准性是腔镜不可想象的。 　　“手术机器人对于精细化手术是非常有利的。”张强说，过去缝合细小血管时，医生手部容易颤抖，血管一旦缝合不规整将导致闭塞，而“手术机器人克服了人工手的这个缺陷。” 　　如今，机器人手术几乎涵盖了外科所有科室。泌尿外科的膀胱癌根治术、shen部分切除，胃肠外科的胃切除、结直肠切除，妇产科的子宫切除，五官科的咽部肿瘤手术，都能看到达芬奇的身影。在韩国，达芬奇最受甲状腺患者的青睐。它通过双侧腋窝或乳晕进入切除肿瘤，脖子上的疤痕再也不见了。 　　不过，达芬奇的精准也引发了担忧：高年资专家累积的经验会不会就此贬值？ 　　王国民并不认同这样的说法。“在操作机器方面，我确实‘玩’不过年轻人，但临场判断仍然需要积累的经验，这方面我肯定比他们强。”他说，机器人手术归根到底由人主导。 　　新旧技术的博弈让张强想起十多年前腹腔镜刚被引入中国时的情景。那时，他所在的浙江邵逸夫医院邀请美国医生来做培训，不想却遭到一些老专家的反对—腹腔镜的手感不如开腹手术；屏幕显示的是二维图片，操作时很难精准定位。最重要的反对意见是：如果年轻医生都做腹腔镜了，以后没有开腹手术的经验怎么办？ 　　“对新生事物早期的质疑是有意义的，会促使各方不断改进技术，”张强说，“但博弈的结果往往是新技术胜出，这种方向是无法改变的。” 　　达芬奇也在不断更新换代，由最初的S型升级到了拥有两个控制台的Si型，Xi型也已经出现，机械臂被直接吊在了天花板上，和老机型动辄占据几平米相比，手术室也变得宽敞了不少。 高昂手术费 　　从2006年引进第一台达芬奇到2015年5月，国内累计开展达芬奇机器人手术15358台；而达芬奇制造商、美国Intuitive Surgical公司（以下简称直觉外科）的数据显示，目前全球每年开展近50万台达芬奇手术。从数据上不难看出，这项应用在中国的起步才刚刚开始。 　　“达芬奇在国内推广难的原因之一在于价格太贵。”几位受访专家均表示。 　　达芬奇的“手臂”只有10条“命”—装在机械臂远端的手术器械在使用10次后就需强制性更换。机械臂的每一次使用都会被系统记录在案，10次过后，机器将自动锁定，无法操作。 　　“不换也得换，确实有点浪费。”王国民认为，这虽然提高了手术的安全性，却也意味着患者必须为这份国内医保报销尚未覆盖的费用埋单，“如果能增加使用次数，耗材费应该能降低不少。” 　　在上海，在传统手术的基础上加3万元，这构成了达芬奇手术的基本价格体系。在南京，患者需支付约为1.9万元的开机费，外加术中实际耗材费，一般约为1万元-3万元不等；一些新开展该手术的医院为了支持达芬奇手术，最初的手术全部免费，有些会半价收取耗材费。 　　在王国民接触过的患者中，经济能力可以承受的一般会选择机器人手术，但仍有不少人选择做开放手术，“毕竟自己掏钱少。” 　　达芬奇手术价格昂贵的原因之一在于它的技术和市场垄断。1999年，直觉外科研制出达芬奇，并于2000年通过了美国食品药品管理局（FDA）审批，开始生产和销售。很快，它便取代了“伊索”和“宙斯”，确立了近乎独霸市场的地位。 　　美中互利医疗有限公司（以下简称美中互利）是达芬奇机器人在中国的独家代理商，据其外科产品部总经理刘雨介绍，一台达芬奇Si型设备进口到大陆市场的价格约为200万美元。因为没有统一的定价，医院买进的价格各不相同。 　　作为甲类大型医用设备，达芬奇的采购实行严格的审批制度。什么样的医院可以配置、全国配置多少台，国家卫生计生委都有着明确的标准。 　　2006年底，国内有了第一台达芬奇；两年后，它获得了原国家药监局颁发的医疗器械注册证，但直到2013年底，国内达芬奇的总数只有17台。根据国家卫计委《2013-2015年全国内窥镜手术器械控制系统配置规划》，三年内将有36台设备获得审批。2014年以来，国家卫计委共3次批复多家大型医疗机构手术机器人的配置申请。在2015年2月的最新一次审批中，共有12家医院获准配置，其中大多是大型公立医院，北京和睦家医院成为唯一一家民营医疗机构。截至2015年3月，中国大陆共有37台设备，而美国和日本的数字分别为2254台和194台。 手术有风险患者需谨慎 　　在达芬奇手术开展最为成熟的美国，热潮之下，隐隐涌动着一股对于安全风险的担忧。 　　FDA医疗器械报告的数据显示，从2013年1月至11月，FDA共接到3697起达芬奇手术的不良事件报告，而在2011年和2012年，这一数字分别为511例和1595例。 　　“绝大多数不良事件报告是由于人为操作失误导致的，但也有少部分是设备本身的故障导致了患者的受伤甚至死亡。”FDA医疗器材和放射健康中心新闻官埃里克·帕凤告诉南方周末。 　　不良事件报告的增长引起了FDA的注意。2013年1月至4月间，FDA通过医疗器械检测网络（MedSun）在美国外科医生中了解达芬奇的使用情况；同年4月至5月，FDA还对直觉外科的设备进行了调查。帕凤表示，目前FDA对达芬奇安全性的监测仍在持续。 　　此外，一些专家对手术机器人的有效性也提出了质疑。2013年，国际权威医学期刊《美国医学会杂志》的一篇文章指出，与腹腔镜下全子宫切除术相比，机器人辅助手术的并发症并没有降低，每例手术的平均花费却要高出2189美元。 　　“综合成本和并发症，至少在子宫切除这方面，机器人手术的优势是不明显的。”论文第一作者、哥伦比亚大学医学院妇科肿瘤研究室主任杰森·瑞特告诉南方周末。 　　“目前我还没听说国内有过不良事件报告。”王国民表示，“这也许是因为机器人手术医生的资质普遍较高。” 　　在国内，达芬奇手术的主刀医生一般从有腹腔镜微创手术经验的医生中挑选，在网上学习并通过课程考核后，他们将会在美中互利的机器人模拟器上进行练习，随后组成主刀、助手和护士的三人团队，前往香港中文大学医学院威尔士亲王医院的微创及机器人操作培训中心进行实训。这是直觉外科认定的亚洲唯一可以颁发操作上岗证的培训中心。在这里，团队成员将用动物进行模拟手术。 　　手术前，团队成员一般还会在厂家或专家的指导下反复“彩排”。王国民记得2009年7月8日第一台达芬奇手术的前两天，他专门去菜市场买了点鸡肚肠，还从食堂要了些黄豆，反复练习缝合和夹取。 　　据他透露，国家有关部门曾讨论过达芬奇手术医生的资质问题，按照技术难度、复杂性和风险性的从低到高，手术可被分为四级，“机器人手术属于等级最高的四级手术，必须由经过专门培训的主任医师或相当级别的医生操刀”，而这也在一定程度上降低了机器人手术的风险。

农业 　　即使在发达国家，农业也依然是劳动密集型行业，需要依靠大量的外来务工人员。当前土地集约经营和农场规模化发展的倾向对农业自动化提出了更高的要求。虽然谷物农业已经大量机械化，比如一个联合收割机就可以完成数以百计的劳动者的工作任务，但是还有些其他任务很难实现自动化。 　　农业机器人是一种以农产品为操作对象、具有信息感知以及四肢行动能力、能重复编程的柔性或自动化或半自动化设备，集传感技术、监测技术、人工智能技术、通讯技术、图像识别技术、精密及系统集成技术等多种前沿科学技术于一身。运用农业机器人代替人力的手工劳动，在产前、产中、产后各环节中大面积采用机器人作业，从而降低劳动的体力强度，提高劳动效率。 　　一些常见的农业机器人包括： 　　采摘机器人，对作业对象自行识别，选择成熟农产品进行采摘； 　　嫁接机器人，利用传感器和计算机技术相融合，能够使嫁接苗的子叶方向实现自动识别、判断，同时能完成砧木、穗木的取苗等一系列嫁接过程的自动化作业； 　　喷雾机器人，提高了生产效率，使农业人员避免了农药中有毒物质的伤害；除草和施肥机器人，由智能化拖拉机和全球定位计算机系统组成，作业时只在有杂草的位置喷洒除草剂或定点施肥，大大减少了除草剂和肥料的用量，降低了费用的同时也减少了对土地和作物的污染； 　　放牧机器人能够检查数目、分发饲料，把走散的羊赶回羊群，也具有护卫庭院、安全检查、寻觅救援等功能。 　　此外，还包括树木修剪机器人、耕地分拣机器人、挤牛奶机器人等，在农业耕作和养殖等各方面都能有效提高生产率和解放生产力。 医疗健康产业 　　随着人口老龄化趋势的加深，医疗健康行业无疑将是未来机器人技术应用大放异彩的领域之一。麦肯锡全球研究院发布的《12项颠覆性技术》中提到，未来机器人会发展得更敏感、灵巧、更有智慧，可完成以往认为过于细致或不符经济效益的工作。若用于医学上，机械人手术系统可降低风险，机器义肢可恢复截肢者或老人的四肢功能，养老机器人也能为老年人提供看护、体检、行动辅助、锻炼等功能。 　　医疗领域中很有发展前途的机器人技术可分为三大类：宏观机器人技术，微型机器人技术以及生物机器人技术。 　　（1）宏观机器人技术主要包括：①医用康复机器人为残疾人和老年人提供外部协助和支持服务，并利用信息传输和通讯体统帮助医生实时监控病情和提供专业建议；②外科手术机器人协助医生的手术过程；③制药环节的工业机器人运用能够实现精准化控制和批量化生产。 　　（2）微型机器人技术从毫米级到微米量级甚至纳米量级不等，主要包括侵入性显微外科机器人和新一代微型化的机电一体化医疗用品。在外科手术中，微型机器人可以进入到病人体内根据需要游动并反映体内病症情况，定点释放药物，协助外科手术治疗，如注射麻醉剂或修补血管等，降低成本损耗并大大提高成功率。 　　（3）生物机器人与其他机器人最大的区别是其是由有生命的材料构成的而不是单纯用金属材料构成的。生物机器人技术涉及生物系统的建模和模拟等问题，以便能更好地了解人体生理学。随着仿生学和生物机器人技术的发展，生物机器人将用于为残障人士提供义肢或提供人体机能增进，或许有一天能够创造出现实版的“钢铁侠”。 　　总的来说，机器人技术的运用在两个主要的医疗领域带来变革：一是作为医疗设备协助外科手术治疗，二是对残疾人和老年人的康复护理协助。 　　日本、欧洲等国包括中国老龄化现象的日趋严重，催生出医疗机器人最热门的一个方向——养老机器人。养老机器人包括远程控制的陪护机器人、可以检测身体健康状况并制定锻炼方案的智能训练仪、可帮助老人站立和行走的智能电动车机器人等，并且已经投入到医院、养老院、家庭中使用。对养老机器人的使用可以自动采集老人日常活动的数据及监测环境，实现区域无线定位，对火灾、老人摔跤等异常情况及时提供快速预警、报警，提升养老机构信息化水平和工作效率，为老人们提供更专业、安全、贴心的陪护照顾，帮助老年人自由行动，提高老年人生活质量。 家庭与个人服务 　　家庭与个人服务机器人的运用范围最广阔，种类繁多，且未来发展空间更大。智能型服务机器人在家庭生活中主要有安防、清洁、看护等家政功能，并且在未来发展为具有智能中枢系统的智能居室或智能空间。 　　安防机器人如家用警察Rovio，通过网络摄像头、GPS等设备按照设定的路线在家中巡视，检查可能存在的威胁并及时发出预警。 　　家务机器人能自动擦地与擦窗，提供日常清洁维护，如扫地机器人iRobot Roomba等。 　　家庭护理机器人能够巡视检查并看护小孩和老人，随时满足基本需求，提供陪护。老龄化问题严重的“机器人王国”日本开发出了新型仿人型家庭护理机器人Twendy-One，集与人沟通、为人类提供安全帮助和灵巧的操作性于一身，专门为老年人、残障人等行动不便人士服务。它可以捡拾物品、擦拭地板、准备食物，也能将行动不便的人抱起并移动，甚至能和人聊天。 　　智能中枢系统的运用相当于为房屋装上一个智能的“大脑”，将具备计算能力、感知能力、执行能力的智能设备安装在室内的多个位置，使得普通的室内环境变成一个智能的、知识的、能够为用户提供支持的智能空间。家庭服务机器人智能空间的建立可以通过在室内环境布置各种环境信息检测传感器、用于数据处理和信息服务的计算机、网络通信系统、人机交互界面以及执行器件等，辅助机器人实现准确导航、精确定位等工作，同时完成抓取、运送、整理家具和物品等各种家政服务工作。 　　而智能机器人在个人服务方面的应用主要是教育和娱乐功能，代表是宠物机器人。索尼公司推出的智能宠物狗Aibo能够自我学习和成长，不仅模仿现实中宠物狗的百位、打滚等动作，还能够识别主人指令并作出回应，为人们提供陪伴和娱乐功能。此外，教育机器人的发展也前景可观。 教育行业 　　机器人技术的结构化和模块化发展不仅使机器人走入个人与家庭生活，也对教育领域产生了显著的变革，诞生出了机器人教育和教育机器人。 　　教育机器人是由生产厂商专门开发的以激发学生学习兴趣、培养学生综合能力为目标的机器人成品、套装或散件。它除了机器人机体本身之外，还有相应的控制软件和教学课本等。教育机器人主要用于机器人竞赛和课内外教学。 　　机器人竞赛在国际和国内都十分盛行。国际竞赛主要有几种类型：①机器人足球竞赛，最具影响的主要是FIRA和RoboCup两大世界杯机器人足球赛；②机器人灭火竞赛；③机器人综合竞赛，最典型的就是国际机器人奥林匹克竞赛，以及FLL机器人世锦赛；④其他比赛，例如日本机器人走迷宫比赛、美国人工智能学会移动机器人比赛、国际海洋机器人竞赛等。国内比赛例如FIRA中国区比赛、CCTV杯机器人比赛、全国中小学电脑制作大赛、全国青少年教育机器人竞赛、中国科协主办的中国青少年机器人竞赛等。 　　除了机器人竞赛以外，教育机器人还被用于课内外教学，以提高学生设计、开发、应用机器人的能力和创新能力。北京、上海、广东、浙江、江苏、湖北等省市已经先后将教育机器人纳入地方课程或校本课程。 　　在机器人教育活动积极开展的同时，对于教育机器人基础开发平台的研究也得到了蓬勃发展。国外产品如乐高机器人、RB5X、IntelliBrain robot等，国内有能力风暴机器人、广州中鸣机器人、Sunny618机器人、通用ROBOT 教学机器人等。乐高“课堂机器人”将模型搭建和计算机编程有效地结合在一起，使孩子们能够设计自己的机器人，在计算机上编写程序，然后通过算机相连的红外发射器将程序下载到机器人的大脑—RCX微型电脑中。RB5X教育机器人主要用于辅助课堂教学，帮助学生锻炼提高听、说、读、写能力，学习学科知识、电脑知识，利用它可开展一系列活动锻炼学生的分析问题、解决问题、逻辑思维能力和培养团队协作精神。 　　教育机器人和机器人教育有利于促进教育方式的改革，在动手和创造中培养学生的综合能力；有利于建立一门新的标准课程；有利于寓教于乐；有利于引导学生学会观察、学会表达、学会思考、学会创新，培养学生的团队协作精神和宽容为怀的人文品格。 国防军工产业 　　军工自动化来源于高精尖技术战争需求与减少人员伤亡。扫雷机器人、作战机器人、侦察机器人、哨兵机器人、排雷机器人、布雷机器人等军用机器人投入军事领域将大大减少人员伤亡，提高作战成功率；机器人的军事化发展也推出了无人飞行器、无人潜水器、太空机器人等高精端设备，降低了人员伤亡的同时大大延伸了作战领域空间，显著提升作战效能，降低了作战成本；微型机器人和仿生机器人如昆虫机器人的投入运用更增强作战部队的灵活性和机动性，适应反恐特殊作战。