北航博导王田苗剖析:达芬奇机器人为什么会成功?

人工智能 2024-12-09 10:17www.robotxin.com人工智能专业

近期,一篇关于人工智能投资的研究报告揭示了医疗健康领域的AI初创公司正成为投资的热门领域,犹如一匹黑马跃入公众视野。这一趋势重新点燃了投资者和智能机器人从业者的热情,也激发了对行业领军人物的期待。在这些领航者中,王田苗教授,作为北航机器人研究所的名誉所长和领域内的权威专家,无疑为迷茫中的机器人领域指明了方向。

王田苗教授不仅是北航的博导和机器人领域的领军人物,还担任IEEE机器人与自动化中国北京大区的主席。他的演讲《医疗机器人的现状》为我们揭示了这一领域的最新动态和未来趋势。目前的人工智能发展主要通过视觉和语音的交互来实现机器人的进步。从银行到安防,再到陪护,机器人技术正在各个领域大放异彩。特别是在智能汽车领域,无人驾驶技术已成为研究的热点。欧洲和美国的报告表明,无人驾驶的安全技术已经成熟,只是法律上的瓶颈还需进一步突破。我们期待美国和欧洲率先实现突破,也希望中国的相关法律能尽快跟上这一步伐。在特殊区域,无人驾驶的应用前景广阔,因为它既节约成本又安全不拥挤。另一个充满前景的领域是医疗健康领域的应用。

王教授将医疗机器人的应用归纳为四个方面。首先是预测领域,这包括基因预测、亚健康检测、细胞及干细胞操作等高科技应用。其次是精准医疗领域,涵盖了微创手术、3D打印和智能材料等先进技术。第三是远程医疗领域,包括远程分诊和遥操作等。最后是康复领域,主要针对老年人和残疾人提供的康复辅助设备和服务。

科技与医疗的深度结合让医疗机器人成为了新时代的宠儿,期待在不久的将来,医疗机器人的普及将带来医疗领域的革新与进步。在这个循环之中,医疗健康的发展势头迅猛,推动整个领域不断前行。我坚信,在后工业时代,医疗健康和大健康将成为永恒的主题,未来的GDP中,将有相当一部分投入到这一领域。

现状令人充满期待。从全球视角来看,医疗健康已成为一项战略需求,关系到每个人的生活。其成长性需求包括便捷、高效和低成本,同时涉及生物技术、机器人技术、3D打印和人工智能等前沿领域。这也将带动生命科学、材料科学乃至社会学、心理学的发展,受到各国的高度重视。

以美国为例,他们对医疗机器人的重视日益加深。最近,美国宣布启动新的微生物组织科技计划,认为微生物组(肠道)与许多疾病有关。欧洲则通过地平线计划推动医疗领域的发展,包括儿童和康复领域。日本在手术机器人方面也有很大的需求,作为安倍提出的世界第一大国目标的一部分。

从中国的角度看,国家在“十三五”规划中也明确提出要大力发展工业服务机器人、手术机器人和机器人,并将提高医疗器械装备水平作为国家发展的重要任务。在智能机器人的预测和咨询机构报告中,手术机器人市场预计到2021年将达到200亿美元。其中,康复机器人的增长更为迅速,达到40%以上,虽然竞争激烈,但价格较为亲民。

探秘医疗领域的迫切变革与机器人的崛起

我们生活在一个令人振奋的时代,医疗科技的飞速发展正在重塑我们对健康的认知。让我们深入探讨一下背后的驱动力。为何变革如此迫切?数据告诉我们答案。在2013年,美国的医疗消费占GDP的比重高达17.1%,发达国家的平均水平大约是10%。中国呢?仅仅只有5.6%。尽管中国作为制造大国拥有庞大的人口基础,但医疗消费的增长潜力巨大。预计至2020年,中国的医疗消费占GDP将达到惊人的8万亿,而目前仅为大约3万亿,中间的差距高达5万亿。这是现状,也是机遇。

进一步看医药和器械消费比,西方发达国家接近1:1的比例,而在中国却是1:0.19。这种不平衡揭示了巨大的发展空间。在这个过程中,医疗机器人的发展尤为引人注目。早期的外科大夫在某种程度上是木匠和钳工的融合,而现在,我们迎来了医疗机器人与工程的结合新时代。

美国Taylor提出一个创新的闭环系统,将手术规划视为CAD,手术操作如同机械加工,而安全监控则成为质量控制。这一系统的目的何在?它借鉴工业生产的思维,实现医疗器械的批量化生产。它致力于提升医疗质量,确保手术的精确性和安全性。

回顾历史,不得不提的是RoboDoc这一曾经的昙花一现。例如,在1985年,美国西贝大学使用的PUMA260机器人,以及IBM的RoboDoc骨科机器人。尽管RoboDoc在技术上取得了重要的里程碑,但在商业上并未取得如达芬奇那样的巨大成功。但这并不妨碍我们从中汲取灵感,继续探索医疗机器人的无限可能。

医疗领域的变革正在加速进行,机器人技术的融入将带来革命性的变革。面对巨大的市场潜力和技术挑战,我们有理由相信,未来的医疗领域将更加智能化、精准化,为人类健康福祉带来前所未有的突破。在探讨医疗机器人的发展之前,有一个名叫Computer Motion(ZEUS)的华人创立的企业吸引了风投的注意,投入了三千万美元。这家公司很早就涉足多臂协调与视觉操作领域。关于医疗机器人的定义,虽然尚未有严格界定,存在诸多争议,但大体上我们可以将其理解为包括手术、外科、培训、康复等多个方面。

医疗机器人不仅是执行手术规划的工具,更是陪护和配合医疗人员的得力助手。它们能在实际的医疗环境中确定检测和移动操作的程序,具备感知能力,能将程序转化为机器人的智能行为。从某种程度上说,我们也可以将其看作是有感知的机器人。

如果我们从应用分类的角度来看,医疗机器人主要分为三类:手术类、应用环境类以及智能康复类。为了更好地理解这些技术,我们可以从它们与不同领域的交集来划分,例如与外科大夫打交道的、与医院打交道的,以及与家庭康复打交道的。

在最近的医疗机器人热潮中,无论是眼科、神经外科、骨科还是心脏领域,都在积极开展相关研究。谷歌、强生等科技巨头以及摩根斯坦利等投资机构都在加紧布局这一领域的研发。其中,达芬奇手术机器人的成功尤为引人注目。

那么,达芬奇为什么能够成功呢?相比于早期的RoboDoc和ZEUS,达芬奇的成功之路有何不同?一个重要的原因是它的研发周期很长。医疗机器人的研发,从与医生的磨合到成为产品并获取许可证,往往需要超过10年的时间。

到了2000年,该公司着手获取许可证,同时积极与保险公司和投资公司合作,收购了一些与其相似的企业,如ZEUS。经过四年的艰苦努力,终于在2004年迎来了首次盈利,这是其十年来的首次盈利。在此之前,其投资前景主要通过总市值与销售额的比值(PS)来衡量,那时PS比值高达5倍。盈利后,其市盈率(PE)一度达到58倍,随后回落到40倍左右,当时该公司的股价大约在150万美元至230万美元之间。

如今,该公司的销售额已经飙升至23亿美元,市值更是高达200亿美元。净利润达到了6.8亿美元,累计完成了超过57万台手术。而其手术设备的销售数量也超过了3300台。

那么,该公司为何能够取得如此巨大的成功呢?创新是其成功的关键之一。该公司推出的产品拥有四个臂,让医生可以坐着进行手术,这是一个前所未有的创新。该公司还通过收购其他企业,如Computer Motion,进一步增强了自身的实力。该公司非常专注,其初期产品主要面向子宫癌手术市场。该公司通过与医生的合作,推动了耗材的销售,进一步增加了其收入来源。

值得一提的是,该公司的商业模式非常完整、系统且富有创新性。其收入来源非常多元化,除了设备销售收入,还有经常性的收入来源,如维修、培训和耗材销售等。该公司还非常注重商业保险,以降低其法律风险。在2014年,该公司通过商业保险解决了93起法律纠纷,赔偿金额超过7000万美元。

该商业模式也面临一些挑战。医疗设备的研发周期很长,投资巨大。一个医疗设备要想走入临床,至少需要5年以上的时间。该公司需要与医疗专家长期合作,以确保其设备的临床效果和安全性。尽管该公司取得了巨大的成功,但其背后的挑战和投入也是不可忽视的。这也解释了为什么一些类似的企业,如RoboDoc和Computer Motion没有取得同样的成功。解读未来医疗趋势:精准生物医学与临床结合、3D打印的崛起及其他创新领域

在这个充满变革的时代,医疗科技的进步日新月异。从基因测序的设备到AI和VR的应用,再到可穿戴医疗设备的发展,医疗领域正迎来前所未有的发展机遇。对此,我经过深入研究和归纳,总结出以下几个重要趋势。

生物医学与临床的结合正朝着精准个性化的方向发展。这不仅包括先进的基因测序设备,还有如主动导管等创新技术,为医生提供了更为精准的诊断和治疗手段。

3D打印技术的崛起为医疗领域带来了革命性的变革。从假体的制造到生物材料的应用,3D打印技术正广泛应用于医疗领域,且发展迅猛。

刚柔耦合的紧密机件也是当前医疗科技的一大趋势。这包括微纳柔性技术、软管的应用以及机件控制和精准定位的发展,为手术机器人等医疗设备提供了更为精准、灵活的操作能力。

AI和VR技术的发展也为医疗领域带来了巨大的机遇。通过AI算法,医生能够更快速地分析病情,而VR技术则能让医生直接“进入”解剖组织的内部,进行更为深入的观测和学习。

大数据的广泛应用也是当前医疗领域的一大特色。这包括导航、人机协作操作以及医生的代理等应用,大数据正在改变医疗行业的运作模式。

除此之外,可穿戴医疗设备也是当前的一个热点。这些设备利用人的生物肌腱、神经传导和情感等,为用户提供更为个性化的健康监测和管理。

在推进这些创新技术的过程中,还需要注意以下三个创新机制。加大资源的持续性投入力度。只有持续投入,才能推动技术的不断进步和成熟。还需要注重生物和生命的精准性、肌腱的应用、人工现实以及大健康的发展,为患者和医生提供更好的医疗服务。

我经常与领导交流,深知这是一个复杂的系统,需要多方面的合作,包括校、医院、企业等。商品的形成需要超过五年的时间,涵盖众多标准、关键技术、临床实验以及许可证申请等。针对此,我们必须加强可持续投入。以达芬奇为例,其销售额高达22亿美元,每年投入研发的资金占8%,可见其重要性及风险之大。为此,需要高瞻远瞩的基金支持和引导,共同推动其发展。

建立医-产-学-研协同立项和利益机制同样至关重要。在此过程中,需要转变思路,将单纯的技术驱动或工程驱动转变为以临床需求为导向的应用驱动。从原型样机的原理验证到商品商业模式的转换,都需要建立相应的机制来推动。

我们还需要重视人才问题。医生和工程师之间的沟通障碍是一个突出问题。医生认为困难的,工程师可能觉得简单;反之亦然。我们需要培养一批既懂医学又懂工程的人才,以确保双方能够顺畅沟通、紧密合作。

回顾我们研究所的发展历程,过去20年间与众多医院合作,包括与301医院的合作等。在神经外科领域,我们率先探索微创手术的新技术。我们认为未来15-20%的神经外科手术可以实现不开颅手术,通过内部植入米粒大小的病灶点,利用同位素进行治疗。这种方式大大减轻了患者的痛苦,缩短了康复时间,降低了手术风险及医疗成本。展望未来,我们将继续在这一领域深耕细作,为更多患者带来福音。概述:

中国现已成为全球最大的工业机器人市场,但在服务机器人领域相对处于弱势。近期,个人消费机器人领域的热度下降,促使投资人和从业者将目光投向与具体应用场景结合更紧密的领域,如自动驾驶机器人、餐厅服务机器人以及医疗机器人。医疗机器人的应用,特别是达芬奇医疗机器人的成功,吸引了王田苗教授的深入分析。他提醒,踏入医疗机器人领域需做好长期准备,这是一个可能需要十年才能盈利、需与医生紧密合作、需要商业护航的脆弱领域。对于准备涉足此领域的企业和个人而言,长期备战的状态是必备的。

详述:

随着科技的飞速发展,工业机器人已经深入各个领域,而中国作为世界上最大的工业机器人市场,其潜力不言而喻。在服务机器人领域,尤其是个人消费机器人方面,中国的表现相对较弱。去年大热的个人消费机器人在实际应用中遭遇了一些挑战,促使投资人和从业者开始寻找新的机会。

其中,医疗机器人成为了新的热点。像达芬奇医疗机器人这样的成功案例,让人们对这一领域充满了期待。王田苗教授作为业内人士,对达芬奇医疗机器人的成功进行了深入分析,并提醒广大准备涉足医疗机器人领域的企业和个人,这个领域并非想象中那么简单。

王田苗教授指出,医疗机器人是一个可能需要准备十年才能盈利的领域。在这个领域中,机器人需要与医生紧密合作,完成各种复杂的手术操作。这就要求机器人不仅要具备高度精准的技术,还要具备高度的灵活性和适应性。这个领域还需要强大的商业护航,因为医疗机器人的研发和应用涉及到众多的法规和问题,需要企业有足够的实力和资源去应对。

王田苗教授还强调,这是一个大公司掺和都不一定能成功的棘手领域。也就是说,即使是有雄厚实力的公司,也不一定能在医疗机器人领域取得成功。对于准备涉足这个领域的企业和个人来说,更需要做好充分的准备,以应对各种挑战。

还有一个值得一提的亮点是Nino-Ninebot两轮车,这款设计独特的车辆可以在轮椅上使用,由法国设计师设计,目前已经在市场上取得了很大的成功。

医疗机器人作为服务机器人领域的一个新兴分支,具有巨大的发展潜力。要涉足这个领域并不容易,需要企业和个人做好充分的准备,以应对各种挑战。随着科技的不断发展,医疗机器人的应用场景将会越来越广泛,未来的发展前景十分广阔。

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