2025 IEEE/RSJ智能機(jī)器人與系統(tǒng)國際會(huì)議(IROS 2025)這場時(shí)隔19年再度落地中國的機(jī)器人頂會(huì),吸引了超7000名全球從業(yè)者參與,選取了1900余篇錄取論文,錄取率僅46%,延續(xù)了頂會(huì)的嚴(yán)苛品質(zhì)。
10月23日,在由康諾思騰CEO擔(dān)任執(zhí)行主席的IROS 2025 Industrial Forum上,該公司CTO兼COO王澤睿博士就手術(shù)機(jī)器人研發(fā)作了專題報(bào)告,其提出的“高質(zhì)量手術(shù)機(jī)器人”概念引發(fā)大量關(guān)注。該公司兩個(gè)月前發(fā)表的最新手術(shù)機(jī)器人研究,登上了國際頂級期刊《Science Robotics》,代表了中國團(tuán)隊(duì)在自主手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的里程碑式突破。
2025年以來,在終端需求釋放、政策端支持以及國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人加速發(fā)展等因素驅(qū)動(dòng)下,國產(chǎn)手術(shù)機(jī)器人快速取得市場突破。而隨著手術(shù)機(jī)器人在臨床中的普及,市場的繁榮也伴隨著選擇的困惑,如何定義“高品質(zhì)”已經(jīng)成為行業(yè)下階段關(guān)注的焦點(diǎn)。
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▍高質(zhì)量手術(shù)機(jī)器人:顯性工程與隱性保障的雙重較量
那么,所謂高質(zhì)量手術(shù)機(jī)器人,到底是某項(xiàng)參數(shù)的極致表現(xiàn),還是某種技術(shù)的單點(diǎn)突破?在討論任何技術(shù)細(xì)節(jié)之前,我們必須回歸一個(gè)根本的評判原點(diǎn):醫(yī)生的使用體驗(yàn)。王澤睿博士用透明度(transparency)來介紹這一衡量品質(zhì)的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn),即理想的手術(shù)機(jī)器人應(yīng)具備視覺清晰、動(dòng)作精準(zhǔn)、反饋及時(shí)等特性,最終讓醫(yī)生在操作中通感協(xié)調(diào),甚至忘記自己正在操控機(jī)器——仿佛器械已成為手指的延伸。這種“眼到、手到、心到”的人機(jī)合一的“絲滑感”,正是高品質(zhì)手術(shù)機(jī)器人的核心門檻。
然而,手術(shù)機(jī)器人是一套需要兼顧臨床安全、操作精準(zhǔn)與人體適配的復(fù)雜系統(tǒng)工程。因此,實(shí)現(xiàn)“眼到、手到、心到”這一高門檻目標(biāo)的前提,是要求研發(fā)團(tuán)隊(duì)必須從臨床視角出發(fā),基于這些“顯性工程”,構(gòu)建一套極其復(fù)雜且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ腆w系。該體系可拆解為兩大根本要求:一是深刻契合臨床實(shí)際需求,二是具備卓越且穩(wěn)定的機(jī)器人性能。
前者主要確保機(jī)器人在真實(shí)手術(shù)環(huán)境中的價(jià)值,體現(xiàn)為安全性、有效性、可靠性、可用性與可及性;后者則是實(shí)現(xiàn)前者的工程基礎(chǔ),要求產(chǎn)品在手術(shù)視野逼真、遙感操作精準(zhǔn)、極致順滑精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)操作控制、模式切換流暢、設(shè)備部署快捷、工作空間充足、全面異常處理等維度上無短板。二者共同作用,才能最終實(shí)現(xiàn)醫(yī)生的直覺感受與復(fù)雜工程系統(tǒng)之間的完美對齊。
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當(dāng)然,想要完成這兩大“顯性工程”指標(biāo),也必然得兼顧“隱性保障”。王澤睿博士用了一個(gè)極具畫面感的比喻:“可以把手術(shù)機(jī)器人看作擬人化系統(tǒng),結(jié)構(gòu)件是骨骼,硬件是經(jīng)絡(luò),軟件是大腦,算法是大腦里的意識(shí),四者形成串聯(lián)關(guān)系,從醫(yī)生的手動(dòng)控制器,到運(yùn)動(dòng)學(xué)解算,再到器械臂的動(dòng)作,中間任何一個(gè)環(huán)節(jié)有短板,都會(huì)影響最終效果,少了任何一層都無法運(yùn)作。”
若電機(jī)摩擦力補(bǔ)償算法不精準(zhǔn),即便內(nèi)窺鏡再清晰,醫(yī)生也會(huì)覺得操作卡頓;若外購編碼器存在“黑盒”,無法掌握其失效模式,一旦手術(shù)中出現(xiàn)故障,連風(fēng)險(xiǎn)排查都無從下手。醫(yī)療設(shè)備的特殊性,讓“將就”成為禁忌。因此,優(yōu)秀的手術(shù)機(jī)器人公司,不僅應(yīng)該能將醫(yī)生類似“眼到、手到、心到”的感受語言翻譯成顯性工程語言,并且從隱性細(xì)節(jié)層面入手,優(yōu)化手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品全系統(tǒng)、多環(huán)節(jié)長期協(xié)同后的指標(biāo),最終使其呈現(xiàn)出一個(gè)穩(wěn)定、可控的狀態(tài)。
▍康諾思騰的高品質(zhì)支撐:全棧自研驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)級競爭力
康諾思騰手術(shù)機(jī)器人,無疑做到了高品質(zhì)表現(xiàn)。其不僅僅關(guān)注到了臨床醫(yī)生的“顯性工程”需求,并且借助覆蓋“手柄操作-信號(hào)轉(zhuǎn)化-算法處理-機(jī)械執(zhí)行-視覺反饋”全鏈路,以及六大核心零部件模塊,實(shí)現(xiàn)完整工程路徑閉環(huán),打造了產(chǎn)品“隱性保障”。
康諾思騰CTO兼COO王澤睿博士在IROS industry論壇演講中,就提到了公司能做到這些點(diǎn)的關(guān)鍵支撐:堅(jiān)持全棧自研+垂直整合,建立高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量管理體系,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品“系統(tǒng)級協(xié)同”與“臨床價(jià)值適配”的統(tǒng)一。
在研發(fā)層面,早年間,高精度編碼器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等核心部件長期被國外企業(yè)壟斷,國內(nèi)企業(yè)要么面臨參數(shù)不全、核心算法不開放的外購困境,要么因黑盒部件無法追溯失效邏輯而難以滿足醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)管理要求。
康諾思騰沒有選擇妥協(xié),而是咬牙開啟了從0到1的底層攻堅(jiān),并通過產(chǎn)業(yè)鏈整合,自研自產(chǎn)以解決核心部件卡脖子難題。例如其電機(jī)驅(qū)動(dòng)器自主研發(fā),運(yùn)行精度更高,主從手映射正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解算誤差更小;自主編寫核心控制算法,解決了動(dòng)態(tài)摩擦力隨角度變化的補(bǔ)償難題;通過對內(nèi)窺鏡系統(tǒng)進(jìn)行全棧自研——從鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì)、圖像處理算法、軟件控制邏輯到精密機(jī)械加工,掌握了每一個(gè)環(huán)節(jié)的核心技術(shù),最終在手術(shù)圖像的色彩表現(xiàn)與清晰度上達(dá)到了全球領(lǐng)先水平。
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而這背后,是公司團(tuán)隊(duì)6年時(shí)間的持續(xù)投入,是無數(shù)次與臨床需求的碰撞調(diào)整,也是對“醫(yī)療設(shè)備不能有任何僥幸”的敬畏,才最終有機(jī)地深度拉通、整合了系統(tǒng)各個(gè)模塊,突破上游供應(yīng)鏈封鎖,解決了核心部件卡脖子難題。
恰恰是源于對上百個(gè)細(xì)分環(huán)節(jié)、超13000個(gè)零部件協(xié)同精度的極致把控,而且所有底層技術(shù)都在同一框架內(nèi)開發(fā),使得康諾思騰打造出了軟硬件系統(tǒng)閉環(huán),實(shí)現(xiàn)了從視覺采集、動(dòng)作規(guī)劃到能量輸出的全鏈路統(tǒng)一優(yōu)化,這使其能夠在架構(gòu)設(shè)計(jì)階段提前布局相關(guān)能力和接口,從而提升系統(tǒng)的可擴(kuò)展性,集成如AI等各類先進(jìn)算法,為醫(yī)生提供更優(yōu)質(zhì)、無縫、無割裂感的操作體驗(yàn)。
此外,得益于全棧自研+垂直整合戰(zhàn)略,康諾思騰還能更完整地分析、評估和控制系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn),更全面、及時(shí)地管控生產(chǎn)過程,從而保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性,確保從研發(fā)到制造各個(gè)環(huán)節(jié)高度對齊,才能最終拿出安全性、有效性的手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng),并且在制造環(huán)節(jié)始終貫徹和堅(jiān)守同一套質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),確保每一臺(tái)出廠設(shè)備的性能高度一致。
更重要的是,全棧自研+垂直整合模式讓康諾思騰的迭代效率遠(yuǎn)超模塊拼裝廠商,同時(shí),當(dāng)醫(yī)生在臨床中提出新需求時(shí),研發(fā)團(tuán)隊(duì)可直接將工程語言轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,將醫(yī)生反饋轉(zhuǎn)化為軟硬件優(yōu)化,無需等待外部供應(yīng)商的配合。這讓其研發(fā)迭代周期從傳統(tǒng)的“以年為單位”縮短至“以月甚至周為單位”,快速響應(yīng)手術(shù)場景的新變化,為臨床提供更適配的解決方案。
據(jù)悉,如今康諾思騰的手術(shù)機(jī)器人已通過臨床試驗(yàn),并且拿到NMPA證,在中國大陸和香港的商業(yè)化正穩(wěn)步推進(jìn)中。不少醫(yī)生都認(rèn)為,康諾思騰手術(shù)機(jī)器人能提供清晰感知真實(shí)的術(shù)中場景,能迅速將醫(yī)生的意圖轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)、流暢且無延遲的機(jī)械動(dòng)作,這種人機(jī)合一的響應(yīng),為手術(shù)安全提供了保障。
▍基因級的差異:技術(shù)路徑?jīng)Q定產(chǎn)品高度
如果將康諾思騰與眾多國產(chǎn)品牌對比,還會(huì)發(fā)現(xiàn)一種基因?qū)用娴牟煌R驗(yàn)榭抵Z思騰的核心創(chuàng)始團(tuán)隊(duì),由深耕行業(yè)的頂尖手術(shù)機(jī)器人專家和來自各學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)人才組成,他們具有豐富的醫(yī)療機(jī)器人科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、臨床轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)驗(yàn),從組織層面保障垂直整合的可行性。
例如公司創(chuàng)始人CEO歐國威是香港中文大學(xué)機(jī)械與自動(dòng)化工程學(xué)系及外科學(xué)系(禮任)教授,以及醫(yī)療機(jī)械人創(chuàng)新技術(shù)中心主任,一度被圈內(nèi)評價(jià)為“華人手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域最強(qiáng)之一”,其從事醫(yī)療機(jī)器人的研究近30年,在麻省理工學(xué)院讀博士時(shí)就已著手研究機(jī)械腳踝義肢,曾就職于達(dá)芬奇母公司直觀外科,共同發(fā)明了獲FDA批準(zhǔn)的手術(shù)平臺(tái)。公司核心團(tuán)隊(duì)中還有來自香港中文大學(xué)、香港大學(xué)、美國約翰霍普金斯惠大學(xué)、英國帝國理工學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等名校畢業(yè)的專業(yè)人才。
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康諾思騰在強(qiáng)有力團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上,得以采用一種“學(xué)術(shù)+工程”的混搭模式。其博士背景的研發(fā)人員深耕機(jī)器人學(xué)十余年,確保軟件算法的前沿性;來自頂尖硬件設(shè)備與醫(yī)療設(shè)備的工程師,則保障了硬件與結(jié)構(gòu)的工程落地能力,避免“實(shí)驗(yàn)室技術(shù)無法臨床應(yīng)用”的困境。臨床協(xié)同上,他們通過深入臨床挖掘醫(yī)護(hù)團(tuán)隊(duì)的真實(shí)反饋,分析后轉(zhuǎn)化為工程優(yōu)化。基于“機(jī)器人適應(yīng)醫(yī)生”的設(shè)計(jì)理念,依托全棧自研的電機(jī)方案、專用電路與自主算法,其團(tuán)隊(duì)還首創(chuàng)了可調(diào)節(jié)手感模式,該模式臨床反饋良好,既提升手術(shù)效率,也優(yōu)化操作體驗(yàn),而這正是全棧自研賦予的靈活優(yōu)勢。
此外,該團(tuán)隊(duì)的學(xué)術(shù)研究也并非實(shí)驗(yàn)室空想,而是緊密結(jié)合臨床需求產(chǎn)出,例如其此前在《Science Robotics》發(fā)表全球首例臨床場景下自主手術(shù)研究,正是基于其自主研發(fā)的Sentire思騰?商用機(jī)器人平臺(tái)(非研究版系統(tǒng))、僅依賴內(nèi)窺鏡視頻,無額外傳感器,真正實(shí)現(xiàn)了“學(xué)術(shù)成果向臨床可用技術(shù)”的無縫銜接,打破了部分手術(shù)機(jī)器人團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)脫節(jié)的常見困境。
▍結(jié)語與未來
從康諾思騰的研發(fā)與成長經(jīng)歷來看,一臺(tái)高品質(zhì)手術(shù)機(jī)器人的終極標(biāo)準(zhǔn),或許并非某一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的獨(dú)孤求敗,而是由系統(tǒng)級協(xié)同所決定的、穩(wěn)定的“心-眼-手”閉環(huán)體驗(yàn)。它要求手術(shù)機(jī)器人產(chǎn)品從視覺幀率到機(jī)械動(dòng)作,從軟件算法到滅菌性能,每一個(gè)環(huán)節(jié)都穩(wěn)定可控,沒有明顯短板,這也使得手術(shù)機(jī)器人的競爭正從“技術(shù)參數(shù)比拼”轉(zhuǎn)向“臨床價(jià)值落地”。
康諾思騰作為手術(shù)機(jī)器人領(lǐng)域的頭部企業(yè),其差異化價(jià)值根植于“全棧自研+垂直整合”的底層能力,通過全棧自研打破模塊間的技術(shù)壁壘,垂直整合達(dá)成全鏈路協(xié)同,才最終實(shí)現(xiàn)了醫(yī)生直覺與機(jī)器人執(zhí)行的完美對齊。這不僅構(gòu)成了其區(qū)別于其他國產(chǎn)品牌的核心競爭力,也是其所能提供的“絲滑體驗(yàn)”能夠被長期、穩(wěn)定、大規(guī)模復(fù)現(xiàn)的根本保證。
可以預(yù)見,隨著手術(shù)機(jī)器人持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展,或許只有像康諾思騰這樣,以系統(tǒng)思維貫穿始終,具備深厚團(tuán)隊(duì)內(nèi)功、全棧自研實(shí)力,以及能快速進(jìn)化產(chǎn)品的企業(yè),才有望持續(xù)引領(lǐng)高品質(zhì)手術(shù)機(jī)器人的發(fā)展,真正將科技力量轉(zhuǎn)化為普惠醫(yī)患的臨床價(jià)值,推動(dòng)醫(yī)療行業(yè)邁向新的變革時(shí)代。
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