骨科手術(shù)機器人是適用于創(chuàng)傷、脊柱、關(guān)節(jié)等多種骨科手術(shù)，用于輔助醫(yī)生進行術(shù)前規(guī)劃和術(shù)中引導(dǎo)及施術(shù)的重要的輔助手術(shù)工具，具有精準(zhǔn)定位減少誤差、縮短手術(shù)時間、節(jié)省醫(yī)生體力消耗、減少醫(yī)生所受輻射量、減少患者出血量并加快病人康復(fù)速度等優(yōu)勢。

骨科手術(shù)機器人的核心技術(shù)是什么?答案是定位導(dǎo)航技術(shù)。這是技術(shù)發(fā)展的熱點領(lǐng)域，也是是骨科手術(shù)機器人企業(yè)重點布局的領(lǐng)域。在骨科手術(shù)機器人相關(guān)技術(shù)的專利申請中，定位導(dǎo)航技術(shù)的專利申請量占比超過三分之一以上，申請量次之的領(lǐng)域還包括末端執(zhí)行器及其控制、整機結(jié)構(gòu)、臂及其控制、控制架構(gòu)等。

骨科手術(shù)機器人主要由機械臂、影像系統(tǒng)和計算機導(dǎo)航系統(tǒng)三部分組成。其中，機械臂主要負責(zé)手術(shù)執(zhí)行和操作，需要具備運動的精準(zhǔn)性、靈活性和平穩(wěn)性，以及機械臂末端反饋系統(tǒng)高度的靈敏度。影像系統(tǒng)主要負責(zé)手術(shù)建模與規(guī)劃，通過實時的影像監(jiān)控，對圖像進行采集、處理和分析，據(jù)此制定手術(shù)策略。計算機導(dǎo)航系統(tǒng)是機器人系統(tǒng)的核心，負責(zé)規(guī)劃導(dǎo)航與定位，主要由測量儀器、傳感器、定位儀等計算機軟件構(gòu)成。

骨科手術(shù)機器人想要實現(xiàn)精準(zhǔn)的定位導(dǎo)航，機械臂定位與控制是關(guān)鍵，技術(shù)上包括多設(shè)備間的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，安全邊界保護，運動路徑規(guī)劃，絕對定位與重復(fù)定位精度提升，力反饋傳感技術(shù)等。機械臂的主要部件包含伺服電機、諧波減速機、傳感器和力控制器等。除了少部分手術(shù)機器人公司采用自研機械臂，大部分公司都采用外協(xié)通用的工業(yè)機械臂。

其次是導(dǎo)航與追蹤技術(shù)，主要技術(shù)包含導(dǎo)航參考架設(shè)計，工具建模，特征點注冊算法，可視化融合，刷新頻率策略，運動跟蹤感知與控制等。骨科手術(shù)機器人導(dǎo)航追蹤技術(shù)主要采用紅外線和可見光技術(shù)，還有少量磁導(dǎo)航技術(shù)。由于骨科手術(shù)現(xiàn)場會用到大量的金屬工具，會干擾磁場信號，因此骨科很少使用磁導(dǎo)航技術(shù)。

普愛醫(yī)療的PL300B骨科手術(shù)導(dǎo)航機器人為了實現(xiàn)高效且準(zhǔn)確的圖像配準(zhǔn)，采用了一體化自適應(yīng)配準(zhǔn)技術(shù)(軌跡法)，通過與同品牌三維C形臂協(xié)作，借助C臂機架上的靶罩，將預(yù)設(shè)軌跡與實際滑行軌跡進行匹配，實現(xiàn)更高精度的圖像配準(zhǔn)，且不受圖像品質(zhì)影響，實現(xiàn)臨床精度達亞毫米級(≤±0.7mm)，優(yōu)于市面上大多數(shù)精度≤±1mm的同類產(chǎn)品。