最先进的手术机器人

在最新版本的da Vinci™S HD外科手术系统中，所使用的关键部件也包括即使在极低转速下也能平稳运行的高品质电机。

如今，最新的外科手术可采用Intuitive Surgical Inc.公司（位于美国加利福尼亚州阳光谷）的da Vinci™S HD外科手术系统，协助外科医生执行微创手术。这套系统采用最先进的运动控制技术，即使在极低的速度之下，外科器械的每个动作都能保持流畅稳定且极其精确，有如外科医生老练的手部动作。Intuitive Surgical公司还在持续升级这套da Vinci™S HD外科手术系统，并坚持使用市场上最好的部件和控制器。因此，da Vinci™S HD仍能执行高度复杂的手术，以挽救宝贵的生命。每一套da Vinci™S HD外科手术系统包含39台maxon电机。

高精度外科手术系统

外科手术系统本身只需要三个8至12 mm宽的切口，以便将一个摄像头以及两条用来握持外科手术器械的机械臂伸入患者体内。进行手术时，只有机器人和手术助手站在病人旁边，而外科医生可以坐在手术室的另一端，在系统主控制台上专心操作系统；实际手术的画面和感觉都会以超高精度复制呈现在主控制台的屏幕上。

da Vinci™S HD外科手术机器人的设计可以完美融入手术室中，为手术团队提供最佳的支持，就像每一位参与手术者一样各尽其责。整套系统由三个主要部件构成：外科医生的主控制台、手术台旁用于放置手术器械的手术推车以及成像处理模块。

da Vinci™S HD外科手术系统的核心是外科医生的主控制台，外科医生可通过主控制台操控手术的每一个动作。试验证明，与其他配备视频传输设备的技术相比，这套系统更有效率。外科医生最常遇到的挑战就是必须以相反的方向移动，试想你必须用筷子绑鞋带，将筷子向左移动时，筷子顶端却会向右移动。这就与传统腹腔镜检查中和直觉动作方向正好相反的情形非常类似。从前的外科手术医生必须通过经验来学习这种违反直觉的动作。

但使用da Vinci™S HD外科手术系统时，外科医生可以舒适地坐在主控制台旁，通过前所未有的3D立体高清影像显示来观察手术范围并进行手术。作为世界上第一套配备高分辨率三维成像系统的机器人外科手术系统，这套系统的有效视野分辨率是传统设备的两倍，画面更加清晰，能更好地呈现组织层和解剖结构的细节。InSite™视觉系统、三维高分辨率内窥镜和成像处理模块可提供逼真的手术视野图像。使用图像同步器、高强度照明和摄像头控制单元可以增强、完善和优化手术图像。

在主控制台处，外科医生通过操控主控装置（用于复制手术动作的控制器）来控制动作。外科医生的手指抓住显示屏下方的主控装置，手腕则相对自己的眼睛自然地放置。接着，外科医生的动作会被无缝转化成精确、实时的动作，并被传递给在患者体内执行工作的器械。

外科医生利用本身腕部、手部和手指的动作来控制夹持手术器械的机械臂，这和典型的开放式手术是一样的。此外，该系统还有一系列全套的EndoWrist™手术器械可供选择。这些内窥镜器械设计有七个运动自由度，可模仿人类手腕的灵活度。每个手术器械都有专门的手术用途，例如用于夹紧，缝合和处理组织。

病人旁边的推车用于摆放两根机器人手臂和一根内窥镜臂，它们可用来复制外科医生的动作。另外还可以选装第三根机器人手臂。这样，外科医生就可以使用额外的内窥镜器械，并进一步提高外科手术能力。腹腔镜手术器械以手术部位作为支枢，不用依靠患者的体腔壁来做支撑，这样就将对组织和神经的损伤降到最低程度。在一旁支持的手术团队成员装好正确的手术器械、准备将探头插入患者体内，并监督所使用的腹腔镜机械臂和各种器械。

maxon电机因极高的可靠性而被选中

在将机器人外科手术器械插入患者身上用来进行手术的微小切口（8至10 mm），必须保证绝对精确的运动控制。每根机械臂的核心元件都是由maxon研发和制造的DC电机。

Intuitive Surgical公司的制造工程经理Mike Prindiville解释说：“市场上有很多选择，但maxon总是能很可靠地满足我们的性能和质量要求，为产品的成功做出重要贡献。”maxon电机为da Vinci™S HD外科手术系统提供输入和输出信号。通过一系列反馈控制，电机和编码器接收来自外科医生的输入信号；这些信号将由主控制台电子装置实时翻译，然后再转换成输出信号传送给机器人手臂中的电机。机器人手臂相应地通过主控制台电子装置将施力回传至外科医生的手上。

Intuitive Surgical的工程师在设计中使用30多台maxon电机，包括RE 25电机，有些带编码器反馈，有些没有编码器反馈；RE 13电机搭配GP 13系列行星齿轮箱和13 mm磁性编码器；另外还有搭配第三方编码器的RE 35电机。

maxon电机的定子采用稀土磁铁，转子则采用空心杯设计，因此不会有磁性齿槽效应。尤其在低速运行的情况下，更能显示出其优于传统电机之处。这些电机也提供无与伦比的功率密度，且旋转极为平稳顺畅，这两项特点对于Intuitive Surgical的应用不可或缺。

外科医生主控制台中使用的电机被称为主控电机，以区分其双重功能。安装在机器人手臂中的电机则被称为从属电机，具有同样的精确度，也可以反向驱动，如此一来，外科医生的助手才能将末端执行器移动到所需的位置。电机的低滞后性也显现在手术器械的顶端。

直观、全方位运动和最新技术

da Vinci™S HD外科手术系统只作为商用技术供应，为外科手术医生提供直观控制、全方位动作范围、精细组织处理能力，以及开放式外科手术的3D可视化，同时也让外科医生能利用极小的切口来进行微创手术。在电机和其他部件中采用最新技术，使得这类系统能够顺利进入市场。

da Vinci™S HD外科手术系统以SRI（原名斯坦福研究学院）研发的计算机辅助外科手术技术为基础。Intuitive Surgical随后与IBM、麻省理工学院和Heartport, Inc.公司合作，进一步开发da Vinci™S HD外科手术系统。美国FDA（食品药品监督管理局）已批准将这款外科手术系统用于膀胱和结肠手术等腹部外科手术、除心脏之外的胸外科手术以及前列腺手术。在欧洲，外科医生已使用da Vinci™S HD系统成功实施心脏搭桥手术。

Intuitive Surgical公司的制造工程经理Mike Prindiville说：“我们信任maxon电机，全世界每天都有10,000台以上的maxon电机为病人、外科医生和医院提供安全的手术。事实总是证明，maxon电机可靠性高、摩擦低，并且使用寿命长久。每一套da Vinci™S HD外科手术系统都经过关键性能特性的测试，包括摩擦、间隙以及合规情况，以及一系列传感器反馈监测。”