如今，機器人和人工智能不僅成為了人們日常生活的一部分，也在醫(yī)療行業(yè)扮演了重要的角色。在這里，醫(yī)療機器人通過多種方式幫助提高醫(yī)療操作的效率。

醫(yī)療機器人由人工智能設計而成，機身由不同材料制成，如金屬、塑料和復合材料。本文將討論醫(yī)療機器人的用途以及機械加工技術如何幫助制造醫(yī)療機器人零件。

什么是醫(yī)療機器人？

醫(yī)療機器人具有特殊的設計和功能，使其適用于醫(yī)療領域。它們大多可遠程控制，適用于執(zhí)行手術治療程序和藥品配送等任務。

每個機器人都由一些典型的部件組成，其中包括：

• 控制器：控制器是嵌入在醫(yī)療機器人中的大腦或處理單元。它是每個機器人所獨有的，主要是一個插入式小型計算機系統(tǒng)，機器人的所有程序都在其中運行。
• 電源：機器人的電源可以是內部電池，也可以是固定的外部電源。電源的類型決定了機器人在性能和運動方面的靈活性。例如，與使用固定電源的機器人不同，使用內置電池的機器人行動更加靈活。
• 編程：編程是一組指令，規(guī)定機器人要做什么。控制器編程有助于醫(yī)療機器人正確執(zhí)行指令，避免低效和錯誤。
• 傳感器：傳感器有各種形狀、大小和功能，用于檢測周圍環(huán)境。
• 末端執(zhí)行器：末端效應器可讓機器人與周圍環(huán)境互動并工作。

醫(yī)療機器人在醫(yī)療保健行業(yè)中的優(yōu)勢

共享醫(yī)療工作

醫(yī)療領域的機器人可獨立執(zhí)行標準的工作流程，從而減輕醫(yī)護人員的工作量。它們還能確保一致性，解決醫(yī)護人員短缺的問題。

例如，醫(yī)療機器人可以自動使用消毒劑和殺菌劑清潔病房。這樣，醫(yī)務人員可以專注于照顧病人和其他重要工作。

提高工作場所的安全性

任何醫(yī)療機構都有相當一部分不健康的微生物，醫(yī)務人員和病人很容易受到它們的影響。醫(yī)療機器人技術適用于可控的系統(tǒng)清潔，有助于減少病原體的流通，防止感染醫(yī)療中心的疾病。

此外，專門設計的醫(yī)療機器人還能幫助醫(yī)護人員完成移動病人、病床或機器等繁重的工作。

協(xié)助手術

有些醫(yī)療機器人足夠先進，可以在手術過程中協(xié)助外科醫(yī)生。在心臟手術中使用機器人技術就是一個常見的例子。這些醫(yī)療機器人之所以適用，是因為它們可以無差錯地執(zhí)行高度精確的外科手術，這也有助于提高手術的成功率。

醫(yī)療機器人的類型

醫(yī)療機器人有多種類型，但最常見的類型包括以下幾種：

1. 手術機器人

這類醫(yī)療手術機器人可確保手術過程精確高效。根據(jù)復雜程度，有些機器人可以在人類外科手術醫(yī)生操作下進行外科手術。

2. 化療機器人

這些醫(yī)療機器人可以幫助設置光束源，遠程安置病人，并安排成像系統(tǒng)。此外，化療機器人還能治療身體不同部位的腫瘤。

3. 康復機器人

這些醫(yī)療機器人可以幫助和輔助老年人或殘疾患者的行動。它們適用于康復服務，如治療性練習和訓練，并能通過仔細評估監(jiān)測病人的進展。

4. 實驗室機器人

這些醫(yī)療機器人可協(xié)助實驗室技術人員移動可能有害的生物或化學物質。此外，它們還適用于高速、準確地檢查物質，從而減少誤差。

5. 機器人假肢

機器人假肢可以為失去肢體的病人提供一個栩栩如生的肢體，幫助他們恢復平衡。與傳統(tǒng)假肢不同，機器人假肢具有某些復雜的功能。

例如，它們可以遙控，此外，人工智能機器人假肢可以隨著時間的推移不斷學習，并且符合人體工程學。

6. 醫(yī)療機器人

醫(yī)院醫(yī)療機器人可以幫助醫(yī)護人員減輕一些工作任務。它們經(jīng)過編程，對周圍環(huán)境了如指掌，可以執(zhí)行送餐、送藥和采樣等任務。

常見醫(yī)療機器人零件制造工藝

在制造醫(yī)療機器人時，必須了解該類型的零件在制造過程要求嚴格的公差、高精度和準確性，這是因為醫(yī)療機器人與各種復雜的情況打交道，一個小小的失誤就可能導致無法挽回的損失。

生產(chǎn)醫(yī)療機器人的常見制造工藝包括以下幾種：

精密 CNC 加工

CNC （計算機數(shù)控）加工是精確制造嚴格公差醫(yī)療機器人部件的理想選擇。它是一種計算機控制的減法制造工藝，依靠CAD 軟件來制造零件。該工藝適用于制造醫(yī)療機器人部件，如傳感器、末端效應器等。

精密CNC加工的優(yōu)勢

精密數(shù)控加工在醫(yī)療機器人制造中非常適用，因為它具有以下優(yōu)點：

• 快速生產(chǎn)：數(shù)控車削和銑削等加工操作速度非?？臁o論是單件生產(chǎn)還是小批量生產(chǎn)，都可以在不降低精度的情況下快速制造醫(yī)療機器人部件。
• 復雜形狀和嚴格公差：CNC加工非常適用于制造形狀復雜、公差嚴格的零件。大多數(shù)醫(yī)療機器人部件都具有復雜設計，因此，它們需要基于高精度的加工工藝來實現(xiàn)這些要求。
• 材料兼容性高：CNC加工與制造醫(yī)療機器人零件的所有材料都兼容，這些材料包括塑料、鋼、鋁、鈦和其他復合材料。

包覆成型和嵌入成型

這是一種注塑成型工藝，適用于制造由兩種材料（不同或相同）組成的部件。

包覆成型是一種兩步制造工藝，用兩種相同或不同的塑料材料制造零件。操作員在一個注塑模具中制作第一個零件，然后將制作好的產(chǎn)品放置在另一個模具中。接著，操作員對第二個零件進行注塑，通過兩個注塑步驟生產(chǎn)出一個產(chǎn)品。

嵌入成型與包覆成型類似。不過，塑料是在一種稱為嵌件的非塑料材料（大多數(shù)情況下是金屬）上成型的。這種方法非常適合制造醫(yī)療機器人中使用的緊固件。

3D打印

3D打印是一種快速成型制造工藝，使用3D打印機根據(jù) CAD 模型生產(chǎn)出的零件,它是醫(yī)療零件制造中最常見的制造方法，適用于制造機器人假肢等機器人的手板件驗證。

如何為醫(yī)用機器人零件選擇正確的加工工藝？

在為醫(yī)療機器人選擇加工工藝之前需要考慮一些因素，這些考慮因素包括：

原型制造與正式生產(chǎn)

原型制造主要用于生產(chǎn)測試的部件，它發(fā)生在制造的早期階段，大多數(shù)情況下可通過 3D 打印和 CNC 加工來實現(xiàn)。對于正式生產(chǎn)，可使用注塑成型或小批量 CNC 加工工藝。

精度和公差

組裝成醫(yī)用機器人的部件應高度精確，需要采用具有嚴格公差的制造工藝來避免誤差。就精度而言，上述所有工藝都是合適的。不過，CNC加工工藝更勝一籌。

設計的復雜程度

機器人零件設計復雜，您需要選擇一種與復雜設計相匹配的制造工藝。在這方面，3D 打印和數(shù)控加工是理想的方法。一般來說，五軸數(shù)控機床適合制造復雜的機器人部件，因為它們能夠沿多個軸旋轉和移動，以生產(chǎn)出最終設計。

醫(yī)療領域機器人技術的未來趨勢

1. 觸覺改善

使用人造皮膚將賦予仿人醫(yī)療機器人更好的觸覺。此外，由于能夠感知環(huán)境壓力，這種機器人還能為病人提供特殊護理，這一趨勢正朝著實現(xiàn)讓機器人通過觸覺改善對事物的感覺這一目標邁進。

2. 更好的機器人手術性能

機器人技術正在改變醫(yī)學的外科領域，因為它們可以協(xié)助外科醫(yī)生在手術中完成復雜的操作，從而提高了手術操作的精確性、控制性和靈活性。

這樣，外科醫(yī)生可以更輕松地完成復雜的外科手術。機器人可以幫助拿取醫(yī)療設備和實際手術。

3. 增強對機器人的互動

在人工智能發(fā)展之前，同理心一詞并不適用于機器人。因此，機器人的程序只能執(zhí)行簡單直接的操作。然而，隨著一些高度復雜的機器人引入，病人、醫(yī)務人員和機器人之間的互動變得更好了。

提高機器人的同理心對每個群體的作用都不同。例如，對機器人和病人，人工智能的融入有助于確保病人感覺自己是在與人交談。。

4. 遠程護理

遠程護理是指人類護士操作機器人為病人提供護理服務。一些組件，如 AR、傳感器、機器人操縱、遠程會議等，有助于遠程護理的發(fā)展。

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結論

如今，機器人技術在醫(yī)療領域的應用多種多樣，直接或間接地影響著人類的生活。本文闡述了醫(yī)用機器人如何改變和發(fā)展醫(yī)療領域，以及制造醫(yī)用機器人所涉及的制造流程。