1、医学柔性机器人：设计之旅与创新实践

医学柔性机器人：设计之旅与创新实践

1. 医学柔性机器人设计的核心动机与目标

医学柔性机器人的设计旨在满足不断增长的临床需求，通过实践中的反复尝试与错误，推动柔性机器人平台的创新发展。其核心目标是解决实际临床问题，采用以设计为中心的方法开展研究。整个开发过程涵盖了多个关键环节，包括了解当前技术水平、评估临床背景和未满足的需求、运用工程原理进行分析、开展模型分析、进行设计评估、对生物医学工程系统进行表征和建模等。这一设计过程主要是为生物机器人初学者提供连续运动生成机制和柔性手术机器人设计的全面概述。

2. 设计过程的特点与挑战

设计过程通常由临床问题驱动，这些问题在现实场景中普遍存在，解决方案往往开放且复杂。例如，设计能够在鼻腔内导航进行监测的微型内窥镜柔性机制就是一个常见的临床问题。设计过程一般从基本概念化开始，逐步经过开发流程，最终形成原型。这是一个高度迭代的过程，每一个设计阶段都有其逻辑流程和合理性，旨在克服各种问题和局限性，将设计概念转化为最优原型。

在这个过程中，文献批判和技术比较有助于激发创新思维。与临床实际问题的直接互动和回顾减少了设计思维的抽象性，为生物医学机器人设计的每一个章节增添了独特的维度。

3. 设计关键环节分析

• 临床背景与需求 ：大多数设计概念都强调临床背景和需求，这有助于将想法转化为被业界认可的实际解决方案。例如，在设计鼻腔内导航的微型内窥镜柔性机制时，需要充分了解鼻腔的生理结构和监测需求，以此为基础进行设计。
• 用户规格与设计原理 ：用户规格明确了设计项目的需求以及将这些需求