發(fā)布時間：2023年10月31日
“我們認為金屬3D打印是機器人系統(tǒng)中先端結構件的唯一的低成本、高精度生產方式?！薄?中國科學院香港創(chuàng)新研究院人工智能與機器人創(chuàng)新中心的工程師。
2022年12月，由鉑力特支持中國科學院香港創(chuàng)新研究院人工智能與機器人創(chuàng)新中心（以下簡稱“創(chuàng)新中心”）研制的微創(chuàng)腦手術柔性機器人系統(tǒng)MicroNeuro獲得了首屆中銀香港科技創(chuàng)新獎。MicroNeuro系統(tǒng)將手術大模型與機器人相結合，將有效幫助醫(yī)生減少精神高度緊張的干擾、較精準抵達大腦深處順利完成腦手術，同時減少腦組織損傷。鉑力特為這項系統(tǒng)的研發(fā)提供了金屬增材制造技術支持。
腦手術柔性機器人系統(tǒng)：（a）預臨床實驗現場；（b）柔性機器人.png)
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MicroNeuro微創(chuàng)腦手術柔性機器人系統(tǒng)：（a）預臨床實驗現場；（b）柔性機器人
為什么需要MicroNeuro微創(chuàng)腦手術柔性機器人系統(tǒng)？
腦部作為人體最為復雜和重要的器官之一，控制著人體的各項生理和心理活動，腦部手術十分復雜、風險極高，需要精密的手術設備和高度專業(yè)化的醫(yī)療團隊。
由中國科學院香港創(chuàng)新研究院人工智能與機器人創(chuàng)新中心執(zhí)行主任劉宏斌及香港中文大學醫(yī)學院神經外科陳達明團隊聯(lián)合研發(fā)的MicroNeuro系統(tǒng)融合了多級柔性內鏡、高精準控制、增強現實手術導航與AI大模型等最新技術，解決了腦組織脆弱、空間狹小、手術操作困難等挑戰(zhàn)，致力突破人類手-眼-腦操作的極限。使用MicroNeuro系統(tǒng)，醫(yī)生只需在顱骨上鉆一個小孔，便可操作柔性機械臂安全地抵達大腦深處進行精準的手術，同時大幅減少對腦組織的損傷。
為什么選擇金屬3D打印技術？
鉑力特協(xié)助MicroNeuro項目組研發(fā)的這款先端結構件，結構小巧精致，最小的結構只有0.15mm壁厚。傳統(tǒng)加工存在難定位、難加工、易變形等問題。金屬3D打印在保證精細結構成形的同時，加工效率也很高。3D打印可以顯著縮短零件的研發(fā)時間、降低材料成本、提高材料利用率，高效又環(huán)保。
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而創(chuàng)新中心的工程師提到，“用在腦手術機器人工具的先端結構件，用于固定安裝圖像單元、照明單元、器械通道等部件。此外，我們也在外徑僅3mm的內鏡中加入了力感知功能，所使用的光纖也需要固定到先端上。未來，我們可能還需要在這個結構件上集成如沖洗鏡頭、抽吸氣等異形通道。因此，我們認為金屬3D打印是這類零件的唯一的低成本、高精度生產方式?！?/p>
鉑力特為MicroNeuro帶來的無限可能
先端結構件是用SUS 316L不銹鋼材料3D打印而成，使用BLT-A160D設備，5小時可滿版打印1190件；得益于鉑力特設備的穩(wěn)定性，不同設備不同批次滿版打印后的產品質量一致，批產效率高、質量好。
該零件的成形工藝路線是3D打?。珤伖夤に?，鉑力特產品團隊實現了零件的細節(jié)成形，又通過拋光后處理保證對于零件表面的粗糙度要求，良率穩(wěn)定。
在研發(fā)階段，鉑力特產品團隊基于用戶需求，幫助用戶實現了精細結構的快速驗證；在批量生產方面，團隊發(fā)揮高效率與低成本的優(yōu)勢，按期交付了一致性強，質量穩(wěn)定的先端結構零件。
鉑力特為我們提供了優(yōu)質的金屬3D服務，協(xié)助我們研發(fā)了柔性內窺鏡先端零件、多腔剛性外鞘內鏡、異性導水管多種關鍵部件。結合鉑力特的技術讓腦手術機器人的設計更加便捷靈活、結構緊湊，徹底解決了微型醫(yī)療器械加工難度高、設計受限、生產效率低等難題。打印出的金屬零件精確度極高，表面處理精美，且強度和耐用性都非常理想。這些零件的質量直接提升了我們的研發(fā)效率和最終產品的性能。我們與鉑力特保持著長期友好的合作，鉑力特團隊在應對我們的需求和疑問方面表現出了既專業(yè)又細心的態(tài)度，助力腦手術機器人的研發(fā)。未來我們希望可以繼續(xù)講金屬3D打印技術推廣到我們其他課題研究上，與鉑力特開展更加緊密的合作。
關于中國科學院香港創(chuàng)新研究院人工智能與機器人創(chuàng)新中心：中國科學院香港創(chuàng)新研究院是中國科學院在港設立的首個國家級新型研發(fā)機構。2019年在港正式注冊，下設兩個創(chuàng)新中心。其中，人工智能與機器人創(chuàng)新中心 (https://www.cair-cas.org.hk) 依托中國科學院自動化研究所(CASIA)建設，圍繞新一代人工智能基礎理論、面向健康的智能技術、新型人機交互技術與設備、人工智能開放平臺技術等開展國際前沿研究工作。其目標是打造香港人工智能國家隊品牌，吸引國際高端人才，建設人工智能與機器人在醫(yī)療科技，生命健康等創(chuàng)新應用的國際創(chuàng)新高地。
本文部分內容取自：《中國科學院香港院AIR中心成果首次亮相WAIC世界人工智能大會》
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