智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備制造中的應(yīng)用

蒲文旭

摘要：本文探討了當(dāng)前醫(yī)療設(shè)備制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，分析了智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)，研究了智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備制造中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能機(jī)器人；數(shù)控技術(shù)；具體應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP242.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）06-0007-02

隨著科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)于醫(yī)療設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)有了更高的定位。傳統(tǒng)的老式設(shè)備已經(jīng)逐漸退出歷史的舞臺(tái)，而智能及精密制造將會(huì)成為制造行業(yè)的核心，以其自身的自動(dòng)化、復(fù)合化以及智能化的優(yōu)點(diǎn)占據(jù)制造業(yè)的重要地位。數(shù)控技術(shù)是一門技術(shù)含量很高的綜合性技術(shù)，對(duì)于醫(yī)療設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展有著極其重要的作用，唯有在醫(yī)療設(shè)備制造中合理的應(yīng)用智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)，醫(yī)療設(shè)備行業(yè)才能夠順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的腳步，滿足時(shí)代發(fā)展的需要。

1 當(dāng)前醫(yī)療設(shè)備制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀

醫(yī)療設(shè)備制造一直是我國(guó)的重點(diǎn)行業(yè)之一，對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及國(guó)民身體素質(zhì)的提升有著極其重要的作用。近年來(lái)隨著智能化設(shè)備的引進(jìn)，高端數(shù)控機(jī)床已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)機(jī)床，依靠高端數(shù)控設(shè)備進(jìn)行高危險(xiǎn)度、高速度以及高精度的復(fù)雜加工，智能機(jī)器人的大量使用，對(duì)高端醫(yī)療設(shè)備，精密設(shè)備的加工，裝配起到推動(dòng)作用。目前醫(yī)療設(shè)備的加工正在朝著自動(dòng)化的方向發(fā)展，可以說(shuō)智能化數(shù)控技術(shù)的引進(jìn)促使我國(guó)的醫(yī)療設(shè)備制造業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，同時(shí)也擴(kuò)大了生產(chǎn)的總體規(guī)模。

2 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)

2.1 數(shù)控技術(shù)的概念

數(shù)控技術(shù)是借助電腦編程來(lái)實(shí)現(xiàn)部分醫(yī)療設(shè)備功能或控制設(shè)備加工生產(chǎn)醫(yī)療設(shè)備，以替代傳統(tǒng)人工勞力操作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造過(guò)程的自動(dòng)化或半自動(dòng)化的技術(shù)?？梢哉f(shuō)數(shù)控技術(shù)是一種復(fù)合型技術(shù)，不僅涉及到傳統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備制造技術(shù)，同時(shí)也牽涉到光機(jī)電技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等，可以說(shuō)是各類技術(shù)的整合體，又同時(shí)具備高精度、低成本、效率高、自動(dòng)化等諸多優(yōu)良特點(diǎn)，可以說(shuō)能夠有效的促進(jìn)我國(guó)醫(yī)療設(shè)備制造行業(yè)的發(fā)展。

2.2 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的基本設(shè)計(jì)思路

智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)就是為了實(shí)現(xiàn)制造生產(chǎn)過(guò)程中傳統(tǒng)人力操作轉(zhuǎn)化為自動(dòng)化或半自動(dòng)化，憑借電腦編程對(duì)醫(yī)療設(shè)備加工進(jìn)行控制的一項(xiàng)技術(shù)，這其中會(huì)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)，傳感器技術(shù)等，在保證高效率的基礎(chǔ)之上，能夠有效的減少成本的投入。

數(shù)控技術(shù)的基本設(shè)計(jì)思路[1]：（1）技術(shù)人員進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的測(cè)試與測(cè)量，獲得與之匹配的圖紙和數(shù)據(jù)；（2）將需要加工的軟件的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)編程轉(zhuǎn)化為相對(duì)應(yīng)的程序；（3）將程序進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)控設(shè)備的拷貝，如：數(shù)控機(jī)床、智能機(jī)器人等；（4）技術(shù)人員開(kāi)始通過(guò)程序操作進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)。在進(jìn)行數(shù)控工作時(shí)，往往并不是人為的進(jìn)行手動(dòng)編程，而是結(jié)合編碼器和傳感器，配以自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電子圖紙到程序的直接轉(zhuǎn)變。

2.3 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)

（1）對(duì)于生產(chǎn)的零件可以做到隨時(shí)靈活調(diào)整，只需要在設(shè)備上調(diào)整設(shè)備參數(shù)即可；（2）對(duì)于復(fù)雜的產(chǎn)品也可以進(jìn)行加工，例如通過(guò)機(jī)器人手臂就可以加工復(fù)雜的零部件或者是復(fù)雜的多面體；（3）定位相對(duì)簡(jiǎn)化，相比于傳統(tǒng)的加工技術(shù)來(lái)說(shuō)，數(shù)控設(shè)備可以在一次的定位之后加工多種尺寸的產(chǎn)品；（4）模塊化應(yīng)用大幅度提高了加工的效率，如沖孔數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，數(shù)控設(shè)備會(huì)自主調(diào)整模塊沖頭直徑完成生產(chǎn)，不再需人工選擇沖頭；（5）計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)、電子技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)等。由此可見(jiàn)智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)不斷彌補(bǔ)了傳統(tǒng)制造業(yè)的不足之處，大大的提升了醫(yī)療設(shè)備制造的總體效率，對(duì)醫(yī)療設(shè)備制造行業(yè)有著十分重大的意義。

3 智能機(jī)器人數(shù)控技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備制造中的具體應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)因其自身具有高精度的特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于粗糙度等精度要求高、主軸旋轉(zhuǎn)速度快和零件曲面形狀相對(duì)復(fù)雜的場(chǎng)合以及高精度控制領(lǐng)域，能夠有效促進(jìn)醫(yī)療設(shè)備制造行業(yè)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備制造發(fā)展領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)前數(shù)控技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域主要分為以下幾個(gè)方面[2]：

3.1 智能數(shù)控技術(shù)在機(jī)械手臂上的的應(yīng)用

隨著21世紀(jì)數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展，研發(fā)人員將智能數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械手臂上，從而出現(xiàn)了智能數(shù)控機(jī)械手臂，它可以模仿人手做絕大部分的操作，適用方便、靈活、高精度。于是智能數(shù)控機(jī)械手可以在醫(yī)生的監(jiān)控或操作下，按照既定的方案，高精度，高可靠地實(shí)施手術(shù)，并在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)完成手術(shù)。

3.2 智能數(shù)控技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備上實(shí)現(xiàn)安全判斷及控制

近年來(lái)，隨著國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局對(duì)國(guó)內(nèi)醫(yī)療產(chǎn)品安全的重視，在每年的國(guó)家抽檢中也發(fā)現(xiàn)了部分醫(yī)療產(chǎn)品諸多安全隱患。于是將智能數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療產(chǎn)品安全機(jī)制的判斷與處理過(guò)程中，以減少人工對(duì)錯(cuò)誤的誤判，降低手術(shù)過(guò)程的附加風(fēng)險(xiǎn)，這是迫切需要的?，F(xiàn)在醫(yī)療設(shè)備越來(lái)越復(fù)雜，功能越來(lái)越強(qiáng)大，能同時(shí)完成諸多監(jiān)視，控制，信息采集等任務(wù)，從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度來(lái)看，越是復(fù)雜設(shè)備，其出錯(cuò)的概率就越大，那么系統(tǒng)就必須進(jìn)行失效模式分析與處理。而智能數(shù)控技術(shù)在諸多傳感器及預(yù)設(shè)參數(shù)的幫助下剛好可以滿足如今復(fù)雜醫(yī)療設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)分析，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判，風(fēng)險(xiǎn)處理及剩余風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和處理。

3.3 智能數(shù)控技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像中的應(yīng)用

（1）通過(guò)智能數(shù)控技術(shù)與海量醫(yī)學(xué)影像結(jié)合形成的虛擬醫(yī)生將可以精確地幫助醫(yī)生完成疾病診斷，這也成為未來(lái)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)發(fā)展的重要方向，目前主要應(yīng)用于放射性影像、病理影像兩方面。（2）通過(guò)智能數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字減影技術(shù)（DSA），使用智能數(shù)字技術(shù)將影像進(jìn)行清晰化處理，減少醫(yī)生的誤判，或者采用DSA技術(shù)將影像中不必要的影像部分直接去掉，留下醫(yī)生關(guān)注的部分并清晰化。

3.4 智能機(jī)器人在醫(yī)療設(shè)備大批量附件生產(chǎn)方面的應(yīng)用

在國(guó)家大力發(fā)展中國(guó)制造2025的大背景下，各種新技術(shù)，如人工智能、大數(shù)據(jù)等，加速在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。2017年在全社會(huì)的熱潮和推動(dòng)下，人工智能在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也取得了一些進(jìn)展。綜合來(lái)看，目前人工智能機(jī)器人在制造業(yè)領(lǐng)域包括醫(yī)療設(shè)備制造領(lǐng)域主要有三個(gè)方向：視覺(jué)缺陷檢測(cè)、機(jī)器人視覺(jué)定為與分揀、機(jī)器人故障預(yù)測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)控技術(shù)一直是我國(guó)關(guān)注的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目之一，在國(guó)家相關(guān)政策的大力支持下，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)不斷的得到了提升，在高端先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備上取得了傲人的成就，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備制造行業(yè)中也在不斷的朝著自動(dòng)化、智能化和信息化的方向發(fā)展。隨著智能數(shù)控技術(shù)的不斷成熟，相信我國(guó)會(huì)不斷突破發(fā)展的瓶頸，促使企業(yè)生產(chǎn)朝著智能化的方向發(fā)展，也能確保企業(yè)生產(chǎn)處質(zhì)量好、成本低、上市快的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1]仲健維.淺談數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2010，（12）：7.

[2]劉湃.淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展及其在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2012，（3）：101-102.

Abstract：This paper discusses the current situation of the development of the medical equipment manufacturing industry， analyzes the numerical control technology of intelligent robot， and studies the application of the intelligent robot numerical control technology in the medical equipment manufacturing.

Key words：intelligent robot； numerical control technology； concrete application