2022年4月21日，直觉外科Intuitive宣布了截至2022年3月31日的季度财务业绩。与2021年第一季度相比，全球达芬奇手术增长了约19%。2021年第一季度反映了COVID-19大流行造成的中断，2022年第一季度反映了COVID-19的又一次复苏。2019年第一季度至2022年第一季度的复合年增长率约为15%。

　　在装机量上，一季度安装311台达芬奇手术系统，与2021年第一季度的298台相比增长了4%。截至2022年3月31日，公司将其达芬奇手术系统安装基数增长至6920套，与截至2021年第一季度末的6142套相比增长了13%。

　　2022年第一季度营收为14.9亿美元（约合人民币96.8亿元），较2021年第一季度的12.9亿美元增长15%。2019年第一季度至2022年第一季度的复合年增长率为15%。

　　目前手术机器人发展迅猛，已覆盖多学科领域应用。而直觉外科一直是手术机器人行业先驱，其一季度收入更是接近百亿元人民币，那么其对应的整个手术机器人领域又如何呢？下面我们一起来看看。

　　手术机器人是一种先进的医疗设备，借助微创伤手术及相关底层技术的发展而发明。手术机器人是医疗机器人的一种细分领域。手术机器人，即外科医生能够通过远程控制，并通过微小切口精密操作进入患者体内的手术器械，从而辅助外科医生进行微创手术的精密操作型机器人。

　　手术机器人被用于在高于人类能力的微创伤手术领域中实现高于人类能力的对手术器械的精准操控。手术机器人通常由手术控制台、配备机械臂的手术车及视像系统组成。外科医生坐在手术控制台，观看由放置在患者体内腔镜传输的手术区域三维影像，并操控机械臂的移动，以及该机械臂附带的手术器械及腔镜。机械臂模拟人类的手臂，为外科医生提供一系列模拟手腕的动作，同时过滤人手本身的震颤。

　　机器人手术系统是集多项现代高科技手段于一体的综合体，其用途广泛，在临床上外科上有大量的应用。外科医生可以远离手术台操纵机器进行手术，完全不同于传统的手术概念，在世界微创外科领域是当之无愧的性外科手术工具。

　　当前，随着人工智能、物联网等新科技的快速渗透，医疗健康正在与机器人全面融合，引领外科技术大变革。手术机器人行业迎来快速发展，赛道火热，备受资本青睐。

　　2020 年全球机器人手术市场规模为 61 亿美元，预计从 2021 年到 2028 年将以 17.60% 的复合年增长率增长，到 2028 年将达到 222.7 亿美元（折合人民币约为1414亿元）。

　　我国手术机器人市场发展迅猛，市场规模由2016年的人民币853.6百万元增至2020年的人民币2,934.5百万元，年复合增长率达36.2%，预计2030年中国手术机器人的市场规模将达至人民币58,425.9百万元，年复合增长率为34.9%。

　　目前，手术机器人的开发主要集中于腔镜手术机器人、骨科手术机器人、血管介入手术机器人、经自然腔道手术机器人、穿刺手术机器人这五大类，本文笔者以腔镜、骨科、血管介入为主要对象展开分析，如若获取整个手术机器人赛道相关专利信息，可扫描文末二维码，留下联系方式，大家共同交流学习。

　　对于腔镜手术机器人，择机选择了达芬奇手术机器人和精锋手术机器人展开分析，对于微创、威高、术锐、康多等其他厂家的腔镜机器人，将在今后文章中进行阐述，感兴趣的读者可可扫描文末二维码，留下联系方式，提前获取学习。

　　达芬奇（da Vinci）手术机器人由美国直观医疗公司制造生产。美国直观医疗公司创立于1995年，总部设在美国加州，是开发性微创手术仪器和技术的先驱。

　　1999年，第一台达芬奇手术机器人面世。2000年，达芬奇手术机器人正式成为第一个受FDA批准用于临床手术的机器人辅助腹腔镜手术系统。

　　20 多年来，达芬奇平台开创了手术室的新功能，改变了微创手术领域。通过超过 500 万次手术，Intuitive已成为手术机器人领域公认的领导者。

　　系统主要由三部分组成：医生操控台、床旁机械臂系统以及影像处理平台。主刀医生坐在控制台前械和镜头；床旁机械臂系统是达芬奇手术机器人的操作部分，它放置在患者身旁为器械和镜头提供支撑，并实现医生的操作；影像处理系统，为患者身边的手术团队提供图像信息。

　　达芬奇系列手术机器人共经历的四代进化。 达芬奇机器人1996年推出了 第一代 ，2006年推出的第二代机器人机械手臂活动范围更大了，允许医生在不离开控制台的情况下进行多图观察。 2009年在 第二代机器人 的基础上增加了双控制台、模拟、术中荧光显影技术等功能，进而推出了 第三代达芬奇Si 系统。 达芬奇Xi 系统在2014年推出，灵活度、精准度、成像清晰度等方面有了质的提高，公司在2014年下半年还开发了远程观察和指导系统。 从上文的技术脉络可以得知，对于达芬奇手术机器人而言，其总共经历的四次技术迭代，对这四代达芬奇手术机器人和配套器械的相关专利根据类别分别进行了整理和剖析，这里从众多专利中选择了若干进行了解析，相关相关结果如下：第一代 达芬奇手术系统

　　精锋医疗 成立于2017年， 致力于设计、开发、制造和商业化手术机器人。 以提升人类健康和推动外科手术进步为使命，研发机器人和人工智能技术，坚守工匠精神，力争成为世界范围内技术领先的医疗器械企业！据港交所4月19日披露， 深圳市精锋医疗科技股份有限公司向港交所提交上市申请书，拟主板挂牌上市，市值预计超15亿美元。 产品方面，精锋医疗已完成 核心产品精锋多孔腔镜手术机器人(MP1000)及精锋单孔腔镜手术机器人(SP1000)的设计及主要研发。 其中， MP1000是公司的核心产品，SP1000是公司的关键产品。 目前，精锋医疗研发的国产腔镜手术机器人，解决了该领域的卡脖子技术， 是国内首家同时掌握多孔手术机器人和单孔手术机器人技术的企业。 精锋医疗已累计申请及授权专利超460余项，处于行业领先地位。

　　精锋多孔腔镜手术机器人(MP1000)是一种机器人辅助设备，通过应用机器人技术、成像技术和数字技术进行微创手术。于MP1000的协助下，训练有素的外科医生可安坐于主控台，通过观看高分辨率三维图像手术术野，轻松地操纵通过小切口进入患者体内的机械臂，进行手术。MP1000在手术术野的运动类似于人类手腕的运动，但外科医生手部固有的颤动被过滤。MP1000帮助外科医生在狭窄的工作空间内精准地进行复杂手术。

　　MP1000具有超高灵巧性、绝佳的主从控制体验、低延时沉浸式三维高清影像、丰富的专有扩展器械、安全可靠等特点和技术优势。

　　根据机械臂远端在第一坐标系的第一目标位姿信息及各受控末端器械在第一坐标系的当前位姿信息计算出各受控末端器械在第二坐标系的第二目标位姿信息，进而利用机械臂远端的第一目标位姿信息及各受控末端器械的第二目标位姿信息控制它们联动，能够在调整机械臂远端的同时保持各受控末端器械的当前位姿不变，其使用方便、安全。

　　本发明涉及一种手术机器人及其末端器械的控制方法、控制装置。该控制方法包括：获取机械臂远端在第一坐标系的第一目标位姿信息及各受控操作末端器械在第一坐标系的当前位姿信息；在机械臂远端到达第一目标位姿信息对应的目标位姿的条件下，分别换算各受控操作末端器械在第一坐标系的当前位姿信息获得相应受控操作末端器械在第二坐标系的第二目标位姿信息；根据第一目标位姿信息控制机械臂中各关节组件联动以使机械臂远端到达与第一目标位姿信息对应的目标位姿，并分别根据各第二目标位姿信息控制相应操作臂中各关节组件联动使相应受控操作末端器械保持当前位置及/或姿态不变。本发明能够在术中容易且安全地对机械臂实现调整。

　　从操作设备通常包括机械臂及设置于机械臂上的操作臂，机械臂用于调节操作臂的位置，操作臂用于伸入体内，并执行手术操作，其中，操作臂具有连接组件以灵活地进行手术操作。然而，目前从操作设备的连接组件控制性较差，影响了手术机器人在手术过程中的操作精度。

　　本发明涉及一种控制性较好的连接组件及应用该连接组件的操作臂、从操作设备、手术机器人，其中，连接组件包括连接单元及转动部，连接单元具有连接部，所述连接部包括匹配的第一连接部及/或第二连接部，分别用于与相邻所述连接单元的所述第二连接部及/或所述第一连接部相连接；转动部具有两个转动轴及连接两个所述转动轴的连接件，两个所述转动轴用于分别连接相邻两个所述连接单元，以形成一个关节组件，所述连接件用于令与其连接的两个所述转动轴之间的距离固定，以使所述关节组件转动时，所述第一连接部、所述第二连接部相对运动。

　　精锋单孔腔镜手术机器人(SP1000)是一种用于单孔或自然腔道微创手术的机器人辅助设备。内部安装了所有器械的单个机械臂通过一个套管进行手术。SP1000预期将用于不同类型的妇科手术、泌尿外科手术、胸外科手术、普外科手术及头颈外科手术。

　　SP1000具有器械及摄像头均通过过单个套管显露，围绕目标解剖结构进行三角测量，使外科医生可在狭窄的手术范围内操作；且切口少，故能减少患者的手术伤口，对患者侵入性较小等特点和技术优势。

　　通过根据描述有臂体机构结构特征的描述信息生成含有对应于该臂体机构的可供配置的自由度的控件的用户界面组件，医生或助手可根据手术过程的操作需求来自由制定允许被调节的自由度，能够提高臂体机构控制的灵活性及易用性。

　　本发明涉及一种手术机器人及其控制方法、控制装置。该控制方法包括如下步骤：获取描述臂体机构结构特征的描述信息；根据所述描述信息生成含有所述臂体机构可供配置的自由度的控件的用户界面组件。通过上述实施方式，本发明能够提高臂体机构控制的灵活性和易用性。

　　通过将末端器械的目标位姿信息分解到操作臂和机械臂两部分并使两者联动，不再局限于操作臂自身的运动范围而可以借助机械臂的运动范围达到扩大末端器械的运动范围的目的，进而容易使用。

　　本发明涉及一种手术机器人及其末端按器械的的控制方法、控制装置。该控制方法包括：获取受控末端器械在第一坐标系的第一目标位姿信息；分解第一目标位姿信息获得受控末端器械在第二坐标系的第二目标位姿信息及机械臂远端在第一坐标系的第三目标位姿信息；根据第二目标位姿信息控制相应操作臂中各关节组件联动，并根据第三目标位姿信息控制机械臂中各关节组件联动，以使受控末端器械在机械臂和操作臂联动下到达第一目标位姿信息对应的目标位姿。本发明可扩大末端器械的运动范围进而容易使用。

　　骨科手术机器人主要应用于三类手术，即关节置换手术、脊柱手术及骨科创伤手术。择机选择了 史塞克的mako、美敦力的mazor、捷迈邦美的Rosa以及天智航的天玑、鑫君特的ORTHBOT 展开分析，目前我国骨科手术机器人在研者众多，对于其他厂家的骨科机器人，将在今后文章中进行阐述，感兴趣的读者可扫描文末二维码，留下联系方式，提前获取学习。

　　Mako手术机器人于2006年在美国上市，能够协助医生完成全髋关节置换术、全膝关节置换术及单髁关节置换术。 截止至2020年，全球范围内超过28个国家装机使用Mako机器人，14年内总计完成手术超过350,000台。 Mako机器人基于两大核心技术：智能手术规划技术和智能辅助截骨技术。 智能手术规划技术基于CT进行3D的智能建模，为患者生成个性化的手术方案，同时提供术中动态调整，最大程度的将关节手术推向精准化、个性化。智能辅助截骨技术采用创新高效的截骨模块，能够实现高速磨钻、摆锯和动力手机的集成，同时在术中实现毫米级精确截骨控制和制动巡航截骨保护，为术者赋。

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