醫(yī)用機器人,是指用于醫(yī)院、診所的醫(yī)療或輔助醫(yī)療的機器人。它能d自編制操作計 劃,依據(jù)實際情況確定動作程序,然后把動作變?yōu)椴僮鳈C構(gòu)的運動。醫(yī)用機器人種類很多, 按照其用途不同,有臨床醫(yī)療用機器人、護理機器人、醫(yī)用教學機器人和為殘疾人服務機器 人等。
①運送藥品的機器人, 可代替護士送飯、送病例和化驗單等,較為著名的有美國TRC
公司的 HelpMate 機器人。
②移動病人的機器人, 主要幫助護士移動或運送癱瘓、行動不便的病人,如英國的 PAM 機器人。
③臨床醫(yī)療的機器人, 包括外科手術機器人和診斷與治療機器人。圖1-29所示機器人 是一臺能夠為患者治療中風的醫(yī)療機器人,這款機器人能夠通過互聯(lián)網(wǎng)將醫(yī)生和患者的信息進行交互。有了這種機器人,醫(yī)生無需和患者面對面就能進行就診治療。
④為殘疾人服務的機器人 ,為殘疾人服務的機器人又叫康復機器人,可以幫助殘疾人 恢復d立生活能力。圖1-30所示機器人是一款新型助殘機器人,它是由美國軍方專門為戰(zhàn) 爭中受傷致殘失去行動能力的士兵設計的,它將受傷的士兵下肢緊緊地包裹在機器人體內(nèi), 通過感知士兵的肢體運動來控制機器人的行走。
⑤護理機器人, 英國科學家正在研發(fā)一種護理機器人,能用來分擔護理人員繁重瑣碎 的護理工作。新研制的護理機器人將幫助醫(yī)護人員確認病人的身份,并準確無誤地分發(fā)所需 藥品。將來,護理機器人還可以檢查病人體溫、清理病房,甚至通過視頻傳輸幫助醫(yī)生及時 了解病人病情。
⑥醫(yī)用教學機器人, 醫(yī)用教學機器人是理想的教具。美國醫(yī)護人員目前使用一部名為 “諾埃爾”的教學機器人,它可以模擬即將生產(chǎn)的孕婦,甚至還可以說話和尖叫。通過模擬 真實接生,有助于提高婦產(chǎn)科醫(yī)護人員手術配合和臨場反應。
服務機器人是一種以自主或半自主方式運行,主要是一個移動平臺,它能夠移動,上面有一些手臂進行操作,對周邊的環(huán)境進行識別,判斷自己的運動,完成某種工作
智能安防巡檢機器人是一種主要用于巡邏、放哨、防盜、防火等的多功能機器人,采用多種高性能傳感器自動地檢測障礙物和完成自動值守、報警等各種保安任務
(a) 標準輪:2個自由度,圍繞輪軸(電動的)和接觸點轉(zhuǎn)動; (b)小腳輪:2個自由度,圍繞偏移的操縱接合點旋轉(zhuǎn);(c) 瑞典輪:3個自由度,圍繞 輪軸(電動的)、輥子和接觸點旋轉(zhuǎn);(d)球體或球形輪:技術上實現(xiàn)困難
六腿結(jié)構(gòu)在移動機器人學中已經(jīng)很流行,因降低了控制的復雜性;在大多數(shù)情況下,各條腿有3個自由度,各腿有業(yè)余伺服電機所提供的2個自由度,僅由臀部彎曲和臀部外展組成
四腿機器人在人機交互研究中,具有當作有效人造產(chǎn)品的潛能,能夠走、跑、爬,并運載重負荷,LittleDog是一個小尺寸的機器人,這個機器人在爬行和動態(tài)運動步態(tài)方面,具有足夠強的功能
高輻射耐受性確保機器人在惡劣環(huán)境中電子系統(tǒng)正常運作;運動控制能力適配復雜任務與場景;自主導航定位能夠巧妙地利用空間,在狹窄通道和設備間隙間準確穿梭
人形機器人有望成為核電全產(chǎn)業(yè)鏈智能化的核心支撐,為核電智能化發(fā)展開啟新篇章;完成訓練數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和工藝自主化實現(xiàn)的階段性驗收,標志著人形機器人在核電行業(yè)應用邁向重要階段
人形機器人作為具身智能的典型載體,工作應用場景豐富; 對自主性與動態(tài)決策能力的覆蓋不足;動態(tài)與非結(jié)構(gòu)化環(huán)境的適應性;多模態(tài)交互的復雜性可能產(chǎn)生復合風險
機器人機械安全是指通過機械結(jié)構(gòu)設計確保機器人在運行過程中避免因機械故障;電氣安全避免因電氣故障引發(fā)觸電;功能安全確保人形機器人在其功能執(zhí)行過程中避免對人員、 環(huán)境或自身造成傷害
大小腦智能應覆蓋感知、認知、決策與執(zhí)行的完整鏈路,為下層肢肌體系統(tǒng)提供策略指導與控制信號支持;肢肌體運動結(jié)構(gòu)集成、控制算法與感知反饋系統(tǒng)的融合程度
智能-評估大小腦智能、肢肌體運動等能力的水平;可靠-考察機器人在壽命、平均無故障時間以及環(huán)境適應性;可信-涵蓋數(shù)據(jù)可信、算法可信以及行為可信
全球電子皮膚市場2024年約63億美元,預計2034年超300億美元(CAGR 17%);模擬人類皮膚的觸覺、溫度、濕度感知,提升機器人仿生能力與交互體驗