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實力不允許我低調
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其实黄海滨老早在米国的时候,在了解过手术机器人的设计,以及工作原理之后,就曾经想过自己攒一台机器人出来。
其实对他这样的天才而言,只要了解了这种设备的工作原理,那么自己造一台也就并不难。
就比如那机械臂系统,机械手腕,以及对末端夹具的控制系统,其实都可以稍稍做出一些改变。
而此前,他就已经制定好了方案,甚至有些都已经申请了专利了。
在说说医生的操控系统这一块,这也是他在米国期间主攻的科研方向。
虽然早年这直觉感官公司研发的机器人是脱胎于斯坦福大学的研究院,但后来他们也和米国的多所大学展开过密切的合作。
其中就包括黄海滨供职的MIT,当时他在MIT参加的几个项目组,做的就是给这手术机器人研发配套的控制系统。
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说起和工业机器人最大不同的地方,就是这手术机器人的控制系统了。
工业机床的控制系统,是完全不用顾及工件的感受的。
他们只要按照设计者的要求,在工件上进行加工就可以了。
可是手术机器人就不行了,他的工作系统要做的就是一个三链接。
首先要把医生链接到设备上,然后在让医生通过设备,于病人相连接。
在之后,就是要把病人的反馈,传递给医生,让医生执行好下一步的操作。
就比如当医生控制机械臂,进入术区,接触到病人的术区,距离多少最合适?
一公分的时候,刚好就有足够的操作空间,而在前进一公分,可能机械臂就直接把病人给怼死了。
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所以这套系统,对感知的要求非常重要,所以对传感器的要求也非常高。
还好这各种传感器,对于米国人来说,也根本就不是什么问题。
而现在在国内,传感器其实就是一个大难题,因为国内的传感器真的是弱爆了。
我们和世界主流传感器强国比起来,在这个领域的差距,甚至差距还要大。
要知道传感器才是未来,就比如某些人天天挂在嘴边,什么物联网时代要到来。
就把万物互联说的好像很简单,确实听道理这万物互联真的好像很简单。
就是用互联网远程遥控,操作各种初代智能设备。
可问题是,你这智能设备工作的时候,采用的是什么逻辑。
就比如扫地机器人,在工作的时候,前面已经是墙了,他该怎么感知到前面是墙壁,要绕道走?
这就需要传感器来告知他了。
而所以在将来的智能设备上,我们需要的将是成千上万的传感器。
而在这方面,说句实话,我们真的是弱爆了。
现在全球一共有两万多种全品类的传感器,而真正高精尖的,几乎都掌握在美日德三国的手心里。
其中最强大的,就是米国!
而我们国家,虽然号称工业全品类都能生产,可说道传感器,我们国内却只能生产三千种左右。
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而且还大多集中在低端,低精度的传感器种类。
至于高端的,比如光学,声学,震动传感,甚至味道传感,这些我们都有严重缺失。
此前黄海滨就最是为这个感到头疼,不过前段时间,他知道了星火科技这么一家默默无闻的企业。
因为第九实验室自己攒了不少设备,就是从他们哪里采购的传感器。
而他们的传感器,用起来那是非常的不错,甚至在黄海滨看来,是一点都不比米国日本的传感器要差。
所以这方面的问题,也算暂时解决了。
而有了传感器,那么手术机器人的操作系统设计,就没那么难了!
因为他在米国这么多年,其实主要干的就是这部分的工作。
其实早年达芬奇手术机器人的出品公司,直觉外科公司,就是和MIT合作的。
手术机器人的软件和硬件开发,其实有很多一部分都是MIT的团队帮这家公司完成的。
而黄海冰在MIT的时候,参加过的几个软件开发项目组,其实就是帮助直觉外科公司完善达芬奇的操作系统的。
所以在这方面,他有着非常丰富的经验。
再后来他去了硅谷,加盟谷歌之后,在谷歌的医疗服务部门,又参加了谷歌主导的医疗机器人的硬件开发。
正是在硬件机械臂方面他有绕开米国人专利的方案,而且在系统设计方面,他也完全可以独立设计一套出来。
所以黄海滨对自己攒出一台手术机器人来,就更是多了几分胜算!
不过现在说起制约他的最后一道难题,那就是手术机器人3D成像问题了。
也就是手术导航技术!
而这套技术,可以说就是手术机器人的控制系统的起始关键步骤!
说的直白一点,就是在手术的时候,如何能让手术机器人的机械臂,准确的抵达术区。
要知道以往医生手工作业的时候,因为可以直接在病人肚子上开刀,把术野直接暴露出来。
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所以就可以很容易的找到病人的患病部位,进行接下来的操作。
可使用手术机器人就不一样了,因为这种设备的原理,就是智能内窥镜手术。
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说白了就是不开刀,在病人肚子上打孔,然后把机械臂伸进去,直接抵达病人的患病部位,展开手术。
可问题是每个人的肚子里面内脏长得大小,形状都是不一样的。
而你的机械臂探入进去之后,如何能避开那些关键的要害部位,不破坏血管,然后准确的抵达手术区域,这就是一个大难题。
毕竟机械臂可不像人手一样,可软可硬,这玩意就是硬邦邦的金属。
如果一个路线走错了,你可能就直接把病人怼一个肝脏破裂,到时候手术还没开始,病人就挂掉了。
所以这时候就需要手术导航技术登场了!
其实这套技术原理也很简单,就是使用手术机器人手术之前,医院要给病人拍摄各种射线照片。
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从X光,到CT,再到PET,又或者是MRI,你全都得来一遍。
然后专门的医生,会根据这些不同的透视图片,来进行3D建模造型。
然后把病人病患处的3D造型,在主操作台的电脑里成像。
要求成像还原的比例,那必须是百分之一百的。
然后造型建模成功之后,医生会在手术之前,操作机器人,在模拟环境下,对手术路径进行模拟实验。
比如机械臂进入的角度,深度,以及机械臂末端停在什么位置,然后锁死机械臂等等。
在手术之前都要进行多次练习,一直到熟练位置。
进行多次练习之后,医生们找到手感,才会展开手术。
而这时手术的成功几率,就已经从原来的可能百分之五十不到,提升到了百分之八十,甚至更多。
而这也正是,手术机器人给人做手术,价格非常昂贵的一个主要原因。
因为几乎所有的高价成像设备你都要来一遍,才能完成3D建模的工作。
而这方面,其实咱们也同样是比较弱的,因为3D建模,可是需要一套非常牛掰的软件工具的。
而这方面,却同样是咱们最缺失的技术。
不过在第九实验室,这却根本就不是问题,因为咱们刚好就有自助体检中心,那里面的3D透视成像设备,可是黄海滨见过最牛掰的……
而也正是因为这套3D透视成像设备,才是黄海滨辞掉米国那边的工作,转头加盟第九实验室的一个重要原因。
其实他一直以来的理想,都是自己研发出一台手术机器人出来。
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此前虽然也有很多难题,但那些难题,如果想办法,都是可以绕过去的。
但唯独这透视成像,3D建模这一块,一直是黄海滨最头疼的问题。
一方面是那些所有的设备,使用成本太高,另外一方面就是3D建模的工具,一直都是国外大公司严格把控的技术核心奥义。
要不然你以为,为啥到现在为止全世界,也就只有米国的直觉感官公司能够生产手术机器人。
就连德国和日本在硬技术实力方面那么强,他们为什么搞不出来这样的机器人?
差,就差在了这个地方。
这个定位导航的原理听起来很简单,但真要做到,那却绝对是最难的一个部分,因为一个搞不好,你就把病人给怼死在手术床上了。
很可能手术还没开始,就已经结束了。
所以这个建模的技术,才是最难的步骤。
你要把X光,CT机,还有PET,MRI等等透视成像设备拍摄出来的图片,采集出来的数据,输入到一个系统内,然后生成一个一比一的病人体内环境的模型。
然后使用计算机,来进行虚拟模拟练习,这样才能找到机械臂进入病人体内的最佳路径,以及最佳手术的方案。
可以说没有这个步骤,你手术根本就不用展开进行了!