微创手术具有传统手术所不具备的优势，但操作难度高、学习曲线长也成了医生面临的难点。而机器人辅助医生进行手术则能解决不少问题，李建民指出，机器人可以增加手术工具的自由度，提升灵活度，消除颤抖，使操作稳定，并能避免杠杆效应，提供直觉运动控制，还能提供立体视觉，使定位更加准确。对于医生而言，机器人还可以改善医生的操作环境，不易产生疲劳，并延长医生的职业寿命。在5G等技术的发展下，机器人还有极大的远程手术操作潜力。
天津大学机械工程学院副教授李建民
虽然机器人在微创手术领域前景可观，但目前全球的微创手术机器人市场被“达芬奇”垄断，李建民分析数据后指出，仅2016年，“达芬奇”就销售了数百台，销售额达到26.5亿美元，折合人民币200亿左右，相当于同年我国8.5万台工业机器人的总销售额135亿人民币。可见手术机器人是高创新、高技术和高利润的产品，并具备高精准性、高直觉性、高灵活性等特点。
我国在医疗方面有巨大的需求，因此手术机器人有非常大的发展空间，国家卫健委近日公布的数据显示，仅截至2017年，我国累计完成各类机器人手术就已达到7万余台。而使用和维护“达芬奇”的成本高，也为国内企业及科研机构带来机遇。李建民表示，手术机器人是目前国内非常火热的研究领域，在我国现有技术与“达芬奇”的技术还有差距的情况下，比较友好的接触是克服与解决问题的必要手段。
天津大学“妙手S”手术机器人
在产学研融合下，李建民及其团队对器械设计原理等进行研发，克服了现有的技术壁垒，并在深入分析医生需求后，研发了更精准的图像系统，并着力于解决力反馈缺失的问题。李建民指出，在视觉上，内窥镜的镜片质量很重要，相对一致性要求高，否则人的视觉容易产生疲劳，因此内窥镜的镜片成本比较高，他和团队花大量时间进行研究，对器械、不同的运动控制、安全性等方面进行设计，并通过了检测，保证了未来竞争的潜力。
据李建民介绍，目前机器人已辅助医生完成肝癌、肺癌、直肠癌等手术，且效果不错。他以直肠癌手术为例，在这个非常狭小、很深、神经血管很多的空间内，传统手术很难操作，传统器械很长，在外稍微移动一点，都会因在内产生很大的幅度。而机器人则可以精准操作，沿着血管完成手术，具有更高的安全性。
天津大学机械学院实验室内学生们对妙手手术机器人进行测试
未来微创手术机器人会如何发展呢？李建民也表达了他的愿景，他认为，微创手术机器人是对人类健康非常重要的贡献，需要将人类操作与智能技术结合，花费大量时间精力进行更创新的尝试，以满足各项微创手术的不同需求，使微创手术机器人在临床上取得更广泛的应用。我国自主研制的微创手术机器人不仅能够为医生与患者带去福利，更对我国打破国外技术垄断、实现高端医疗装备自主创新产生重大意义。
编后语：此文是根据天津大学机械工程学院副教授李建民于2019年5月在浙江宁波余姚举行的第六届中国机器人峰会上的《国产微创手术机器人系统设计与应用探索》报告录音整理摘编部分而成，题目为编者所加。
