目的:研制机器人消化内镜系统（robotic digestive endoscope system，RDES），验证其可行性、安全性及操控性能。方法:基于主从控制系统设计RDES，包含3部分：整合内镜主体包括内镜和与之整合的内镜旋钮/按钮控制系统；机械臂系统包括基座、机械臂及连接在其上的内镜进退操控装置（有力反馈）和内镜轴向旋转操控装置；操控台包括内镜控制主手和图像显示器。操作者坐在远离检查台的操控台前，操控主手实现内镜头端弯曲、镜身进退及旋转，并通过主手上的按钮实现送气、送水、吸引、定图以及运动比切换功能。（1）活体猪胃镜检查实验：初学组、高级组医师各5名，每人分别操控RDES及普通内镜（间隔2周）行活体猪胃镜检查6次，比较检查时间。（2）仿真胃模型内壁画圆实验：初学组、高级组医师各5名，每人分别操控RDES 1∶1、RDES 5∶1模式和普通内镜完成画圆实验各6次，比较3种方式完成时间、准确度（即轨迹偏差）和工作量。结果:RDES运行良好，力反馈良好。活体猪胃镜检查实验中，胃镜检查均顺利完成，无黏膜损伤及出血、穿孔。初学组和高级组医师操控RDES的检查时间均随操控例次增加呈下降趋势，但操控RDES的下降值大于操控普通内镜（初学组 P=0.033；高级组 P=0.023）。仿真胃模型内壁画圆实验中，初学组医师操控RDES 1∶1、5∶1模式完成内镜下画圆时间均短于普通内镜［1.68（1.40，2.17）min、1.73（1.47，2.37）min比4.13（2.27，5.16）min， H=32.506， P<0.001］，轨迹偏差均优于普通内镜［（0.50±0.11）mm、（0.46±0.11）mm比（0.82±0.26）mm， F=38.999， P<0.001］，工作量均小于普通内镜［42.00（30.00，50.33）分、43.33（35.33，54.00）分比52.67（48.67，63.33）分， H=20.056， P<0.001］；高级组医师操控RDES 1∶1、5∶1模式完成时间均长于普通内镜［1.72（1.37，2.53）min、1.57（1.25，2.58）min比1.15（0.86，1.58）min， H=13.233， P=0.001］，但轨迹偏差［0.47（0.13，0.57）mm、0.44（0.39，0.58）mm比0.52（0.42，0.59）mm， H=3.202， P=0.202］、工作量［（44.62±21.77）分、（41.24±12.57）分比（44.71±17.92）分， F=0.369， P=0.693］和普通内镜差异无统计学意义。 结论:RDES可实现远台操控，大大降低了工作强度；RDES可同时调控大小旋钮，使操控更灵活；RDES增加了运动比模式，使操控更精细；RDES易于初学者掌握，有望缩短医师培养周期；RDES为实现内镜远程操控和全自动消化内镜提供了可能。

机器人辅助经皮冠状动脉介入治疗(R-PCI)是指基于主从控制技术的血管介入导航控制系统进行的经皮冠状动脉介入治疗(PCI).机器人的辅助有助于实现精准定位病变、优化球囊和支架导管输送路径,使得手术流程标准化,提高手术精确度,从而减少手术并发症.该文介绍R-PCI的发展史、安全性和有效性、临床和技术的优势与不足,以及未来应用的前景.

目的 设计一种基于直流载波通信的主从式控制系统,以满足及解决漫游电治疗仪因采用机头与台车分离式设计带来的通信接口电气隔离要求与控制难题.方法 微控制器根据电力载波通信原理对直流电源加载低频载波后,通过主控制器的精密采样电路对其进行捕获,完成机头控制端对台车控制端工作状态的识别.结果 采用无专用通信线缆的对接口,避免了电气隔离的复杂处理,仅依靠电源的直流载波通信方法实现了漫游电治疗仪机头控制端对台车控制端工作状态的实时检测.结论 本文设计出的基于直流载波通信的主从式控制系统,为采用机头与台车分离式设计带来的控制难题提供了新的技术解决方案.

目的 研究设计复位力量大、操作精度高、数字化主从控制的股骨干骨折复位机器人,降低医务人员手术强度和辐射风险、提高复位精度和稳定性.方法 分析骨折治疗的方法及流程,设计骨折复位机器人的工作流程,以嵌入式微控制器LPC1788为核心,选用微控制器的串行通信引脚接收复位指令,分析处理完成后通过微控制器的PWM引脚输出控制信号,信号经差分变换后传输给从机械臂的伺服驱动系统,精确控制操作杆执行复位指令,引入反馈监测和童锁功能,增强了系统可靠性.结果 在软硬件联合调试过程中,控制系统在正常操作和模拟各种异常或错误操作的情况下,全程无任何错误输出.结论 股骨干骨折复位机器人的主从控制系统运行安全稳定,能有效滤除各种错误,输出准确、操作性强,具有重要的临床意义.

目前常用的神经外科手术机器人系统的定位移动依靠传统光学导航,体积较大且价格昂贵,临床应用受到限制.近年来,神经外科手术机器人系统逐渐向协作机器人系统方向发展,协作机器人系统可配合术者操作,提高手术效率,确保手术操作更准确、更安全.相比监视控制系统和主从系统,协作机器人系统构造和操作更简单,成本更低,与人类感知觉的联合更紧密,可直接整合入手术场景.本文综述Evolution 1、ROVOT-m、RoboticScope、iArmS、Craniostar原型机和基于3D机器视觉的新型手术协作机器人共6种用于稳定操作和辅助术野观察的手术协作机器人系统的构成和工作原理,以促进其在神经外科的临床应用.