基于论文和专利的微创手术机器人领域研发现状及前沿热点分析

为全面了解微创手术机器人领域的研发现状,本文基于论文与专利数据,对全球微创手术机器人发文趋势、国家分布、前沿热点等进行分析。结果表明,在2011—2020年间,微创手术机器人领域呈积极发展态势,无论论文还是专利的数量均呈现增长趋势,尤其是在2015—2016年后发展势头增加。在国家分布上,美国在论文发表和专利申请数量中均为最高,遥遥领先其他各国,处于全球领先水平;中国在论文和专利数量上排第二,但技术水平落后于发达国家;通过文献计量指标,意大利、英国、韩国在微创手术机器人方面均处于全球领先水平。从机构分布上来看,论文发表主体以高校及研究院所为主,技术创新主体以企业为主;美国的机构在论文发表和专利申请数量及影响力上占据绝对优势。本文基于高水平论文以及PCT专利挖掘微创手术机器人领域的前沿热点,可以发现机械手与机械臂、控制方法与系统、图像处理等均是论文和专利的焦点;但论文数据在理论研究上更突出,尤其是深度学习算法在微创手术机器人方面的研究。     

四足机器人发展现状与展望

 自然界中有许多地形无法使用传统轮式或履带式车辆到达,而哺乳动物却能够在这些地形行走自如,这充分展示出四足移动方式的优势。在动物的启发下,科研人员对四足机器人进行了深入研究,并取得了丰硕成果。本文综述国内外四足机器人的发展现状,归纳了四足机器人领域涉及的关键技术,展望了其发展趋势。     

近20年中国智能机器人领域研究热点——基于CiteSpace的文献计量分析

在当今科技革命和产业变革发展背景下,智能机器人技术已然成为推动国家经济、社会发展的关键驱动力。以近20年中国知网(CNKI)数据库收录的2 258篇相关中文期刊文献为数据源,使用CiteSpace软件开展可视化分析,旨在总结分析我国智能机器人技术领域的研究现状、研究热点及其研究发展趋势。研究内容包括：从年度发文量、期刊发文分布、研究机构发文分布等3个方面开展统计分析;从关键词共现、研究机构共现、关键词聚类、关键词突现及时间线5个方面开展可视化分析。结果表明：中国智能机器人领域的年度发文量呈现出稳定发展且近5年呈现出快速增长的趋势,国内研究机构合作集群展现出跨域合作,高校、研究院与企业协同研究的特点,研究热点主要包括智能机器人、工业机器人、服务机器人、人工智能、传感器、机器视觉、路径规划、智能控制以及人机交互等,主要涉及智能机器人应用和关键核心技术与部件等两个层面。     

黏小管成形术中缝合线扩张小梁网过程的有限元分析与实验研究

黏小管成形术是治疗青光眼较为安全有效的新型手术方式,医生通过向患者施莱姆氏管中递送缝合线一周并张紧的方法,使患者小梁网和施莱姆氏管处于扩张状态,恢复房水自然流出通路从而降低眼内压。然而,缝合线张紧力是组织扩张的直接因素,过大会导致组织损伤,医生往往通过经验或出血进行扩张程度判断。为了研究缝合线上张紧力与组织扩张的关系,本文用有限元方法建立了包含巩膜、施莱姆氏管、小梁网和缝合线的数值计算模型,进行了黏小管成形术的仿真分析,并开展了猪眼球实验验证。结果表明：施莱姆氏管和小梁网由松弛变形至术后扩张状态的过程中,扩张宽度随着缝合线拉力的增加而逐渐增大,仿真中拉力为43.5-57.3 mN时,扩张宽度为300-390 μm;实验中拉力在34.1-66.6 mN范围时,扩张宽度为297.8-404.6 μm,实验结果与仿真结果呈现相同趋势。这种方法可以用于实时预测术中施莱姆氏管和小梁网的扩张程度,辅助医生进行决策,提升手术精准性。     

智能机器人

智能机器人定义 自机器人诞生之日起,人们就尝试着说明什么是机器人,什么是智能机器人,但由于机器人涉及到了人的概念,于是就从一个科技概念变成了一个哲学概念,所以准确的定义到现在还无法拿出来。但是随着机器人技术的发展,专家们对智能机器人有了一个初步统一的认识:所谓智能机器人就是一种具有感知能力、思考能力、决策能力,能够根据情况采取行动的机器。