《智能机器人将会是未来医疗行业发展的关键》

  • 来源专题:装备制造监测服务
  • 编译者: zhangmin
  • 发布时间:2020-05-06
  • 掌握科技,才能赢得未来,世界各国深谙其理。在人工智能高速发展的大环境下,医疗行业的智能化升级成为各国极为关注的重点。其中,医疗机器人便是竞争激烈的技术和战略布局关键。

      根据波士顿咨询估算,到2020年全球医疗机器人市场规模将达到114亿美元,手术机器人以60%的市场份额占比遥遥领先。我国医疗机器人领域中,手术机器人占37%,外骨骼机器人占比最少,只有10%。国内医疗机器人生产商主要集中在北京,紧随其后是深圳、上海等发达地区。

      根据国际机器人联合会(IFR)分类,医疗机器人可以分为手术机器人、康复机器人、辅助机器人和服务机器人四大类。目前国际上手术机器人和外骨骼机器人的产业化较为完善。

     


      国内手术机器人技术门槛相对较高,产学研结合特征明显,领域内龙头企业的产品多是高校科研成果转化而来。手术机器人定位精准、操作精细,大大提高了手术的成功率,许多微创手术也得以执行。有了手术机器人的帮助下,减少了医生在手术过程中受到的辐射,缩短了患者的住院恢复时间。目前,手术机器人多应用在骨外科、神经外科、腹腔镜外科及血管介入治疗等科室。

      技术缺陷、管理应用和使用成本是手术机器人产业化必须要克服的制约因素。定位技术、人机交互技术是手术机器人的主要技术壁垒,因为触觉和温感的缺失,医生无法在机器人手术中获取足够的术中信息,因此需要开发精细力反馈控制系统。另外,机器人手术质量评估体系尚不完善,治疗费用也没有纳入医保,设备和耗材费用对于患者来说负担较重。

      专业化、远程化、智能化、集成化、小型化将成为手术机器人未来的发展趋势。目前还有诸如神经外科、骨科、眼科等领域未进行深度探索,这也是许多公司和科研机构看中的新机会。现在的手术机器人基本只能实现术中操作,并不能执行术前规划和术后评估跟踪。未来手术机器人将对此进行改进,达到术前、术中、术后功能的整合,实现闭环手术系统控制,形成围手术期。

      康复机器人主要包括外骨骼机器人和康复机器人,通过理疗、运动等疗法,减轻、弥补和重建人的功能障碍,帮助老年人和残疾人群实现康复目标。

      外骨骼机器人为患者提供助力、保护、身体支撑等功能,同时融合传感、控制、信息获取、移动计算等技术,能让机器人在操作者失去意识控制的情况下完成助力行走。目前主流的康复训练机器人为多功能、多自由度的悬挂式或牵引式机器人。

      日本Cyberdyne是国际上最大的专业康复外骨骼公司,其旗舰产品HAL于2013年成为全球首个获得安全认证的外骨骼机器人产品,而最早进入欧洲市场的,则是来自以色列研制的Re-Walk外骨骼机器人。我国在这方面研究起步晚,由于新型材料的选取、控制策略的设计及感知系统等方面探索的局限性,实际应用的案例并不成熟,目前国内中高端市场被欧美品牌垄断,行业整体处于导入期。

      服务机器人技术门槛相对较低,但较一般机器人的精度、强度、续航要求更高。服务机器人在医疗领域主要应用在配送药品、病人护理、医院消毒的方面;辅助机器人则以陪护机器人为主,搜集处理感官信息后给予用户反馈操作。

      英国的PAM机器人可以帮助护士移动或运输瘫痪、行动不便的患者;美国TRC公司的HelpMate机器人可以代替护士送饭、送病历和化验单等;Aethon公司的TUG自主移动输送机器人可以运送药物、实验室标本及其他敏感材料;专门用于消毒工作的以美国Xenex机器人为代表;Luvozo公司的人形陪伴机器人可以理解和响应简单的语音命令;日本产业技术综合研讨所研发的幼年海豹机器人Paro则能模仿宠物与人互动……这些机器人均在医疗护理的方方面面为广大患者提供前所未有的便利。

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    • 编译者:冯瑞华
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    • 来源专题:装备制造监测服务
    • 编译者:zhangmin
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    • 近年来,机器人在经济、社会等各个领域的应用越来越广。特别是工业机器人,已经成为了工业制造业企业实现自动化、智能化升级的重要推动力。工业机器人不仅可以克服恶劣环境对生产的影响,减少人工的使用,保障工人的安全,还能够帮助工厂节约生产成本,提高生产效率,从而保证产品质量。经过多年的发展,我国工业机器人已经初具规模。   我国工业机器人发展历程   工业机器人诞生于上世纪50年代末,并快速在全球范围流行和发展。由于人口结构的变化和芳动力成本的不断提高,大量的劳动密集型产业也在不断的转型与升级。工业机器人由于具有更高的工作效率和极强的稳定性,且重复精度良好,可以在较为复杂恶劣的情况下进行作业,因此在众多劳动密集型行业都发挥着极其重要的作用。   我国工业机器人起步于70年代初期,经过20多年的发展,大致经历了3个阶段:   一是70年代的萌芽期。70年代是世界科技发展的一个里程碑,人类登上了月球,实现了金星、火星的软着陆。我国发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮,尤其在日本发展更为迅猛,它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下,我国于1972年开始研制自己的工业机器人。   二是80年代的开发期。进入80年代后,在高技术浪潮的冲击下,随着改革开放的不断深入,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。“七五”期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。   三是90年代的适用化期。90年代初期起,我国的国民经济进入实现两个根本转变时期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人,并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。   可以看出,相比于全球工业机器人的发展,我国工业机器人起步较晚。但是,我国汽车和3c产业的升级和发展潜力巨大,对工业机器人的增量需求空间可期,随着80年代起,就研发出的工业机器人的应用,一批国产工业机器人已服务于国内诸多企业的生产线上、一批机器人技术的研究人才也涌现出来、某些关键技术已达到或接近世界水平,未来发展可期,相关企业不断布局。   蓬勃发展 2020上半年工业机器人相关企业注册同比增长66.1%   伴随着新基建进程提速,担负起传统制造业转型升级重任的工业机器人,正处于全面加速发展的阶段。据国家统计局发布的数据显示,今年1-8月,国内工业机器人产量累计13.69万套,同比增长13.9%,工业机器人蓬勃发展。   此外,我国工业机器人市场发展较快。相关企业不断布局。据了解,我国共有6.98万家工业机器人相关企业,2019年行业新增注册量达1.24万家,同比增长11.7%,今年上半年新注册企业0.98万家,同比增长66.1%。此外,全行业31%企业注册资本高于1000万。   随着工业互联网的发展,数字化、网络化、智能化,成为新一代工业生产的必然趋势。我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显,工业机器人的市场需求依然旺盛,据统计,2019年我国工业机器人市场规模达到57.3亿美元,随着2020年工业机器人行业逐步复苏,国产机器人有望凭借行业东风、实现市场规模的进一步扩张。   凭借东风国产工业机器人逐渐崛起   2020年作为部署5G的关键年,年初以来,国内各大终端厂商相继发布了自己的5G新品。在疫情影响下,5G在远程医疗、高清直播、智能机器人等场景的创新应用,让人们感受到了5G技术应用所带来的效率提升,看到了5G产业的广阔前景。   在国内5G建设全面推进背景下,5G手机的普及和换机潮必然加速到来,有望带动计算机、通信、消费电子行业的固定资产投资,进而拉动工业机器人需求向上,但是,迈入新阶段我国工业机器人还需加强核心零部件技术突破、人才培养和标准制定,不断拉近与国外企业距离,打破国外市场垄断。眼下国内已经有一批企业开始行动,诸如双环传动正在RV减速机核心技术上寻求突破,绿地谐波也在积极上科创板扩大规模。凭借此股东风,国产工业机器人崛起指日可待。   最后,小编想说,工业机器人是带动产业转型升级的强劲动力,同时也是提升国家实力与竞争力的关键所在。而5G、物联网、工业互联网等的加速建设对于工业机器人的发展有着重要意义,预计2024年我国工业机器人销量达34.2万台,本体市场规模达557亿元,系统集成市场达1672亿元。工业机器人的应用场景和市场规模迅速扩张,发展前景一片蓝海。