工业机器人跨界研发采血机器人 独家应用超声引导成像

随着COVID-19的全球蔓延，各国医疗卫生系统在应对新冠疫情时面临着巨大的挑战。显然，这场疫情将重塑全球医疗卫生体系的发展方向。在此关键时刻，建筑师和医疗卫生顾问们正在探讨如何革新现代医院设计，以更好地应对未来的危机。

在早期的新冠疫情阶段，医护人员因大量接触感染病人而面临极高的感染风险。在这一背景下，问诊机器人、消毒机器人、物流机器人等自动化设备成为医院的迫切需求。这也预示着，为了降低医护人员在日常工作中的感染风险，公共卫生体系将朝着信息化、自动化的方向飞速发展。

哈工智能（000584）中央研究院的磅策机器人，致力于减少感染科护士在采血过程中面临的感染风险。他们研发了一款在超声引导下的医疗穿刺采血机器人，该机器人能够实现血液标本的自动收集、分拣和整理，从而助力医院实现全面的自动化检验。

哈工智能是一家专注于高端智能装备制造和人工智能机器人的高科技上市公司。他们凭借深厚的机器人研发经验，以AI+ROBOT为核心发展理念，不断完善机器人生态圈。虽然他们在工业机器人领域已经完成了全产业链布局，但医疗与工业是截然不同的行业。磅策机器人如何将工业机器人的研发经验成功移植到医疗领域？如何使采血机器人在医疗场景中真正落地？让我们来听听磅策机器人CEO谢雷和CTO张兆东的心声。

在深入调研后，磅策机器人团队发现了医疗机器人在诊断检测这个细分领域的巨大潜力。他们意识到，尽管在治疗和诊断领域有其他头部企业领先，但在监护领域以及诊断检测的智能应用上仍有大量的空白等待填补。特别是采血环节，护士面临极大的感染风险和工作压力。在这一背景下，磅策机器人决定从这一细分领域切入，研发出能够减少护士感染风险的采血机器人。

谢雷表示：“我们想要研发一种采血机器人，尤其针对感染科和传染病医院的护士。调研结果显示，医护人员因采血过程中被针扎而感染的风险极高。”除此之外，护士的采血工作量也相当庞大。为了进一步提高效率和安全性，磅策机器人团队着手研发采血机器人。

要实现精准穿刺，机器人需要具备人类的“视觉能力”和“判断能力”。张兆东表示，医用场景对机器人的要求极高。磅策团队在机械控制和人工智能领域都有深厚的积累，但他们面临的主要挑战是如何实现精准穿刺。为了解决这一问题，他们研究了红外成像技术和超声成像技术，整合两种技术以实现精准穿刺。

红外成像技术通过血管中血红蛋白对红外光的反射来采集血管走向的数据，而超声成像技术则提供更为详细和准确的血管信息。结合这两种技术，磅策机器人的采血机器人能够透视血管，实现精准穿刺。这不仅大大提高了采血的效率和安全性，也为医护人员带来了极大的便利。为了让机器更立体地感知血管的存在，磅策机器人团队独具匠心地在成像模块中引入了超声图像技术。这是一次充满挑战的创新尝试，因为整个技术团队中大多数成员都没有医学超声图像解析经验。但凭借业内医学超声专家的宝贵建议，以及与医学超声影像领域的长期合作，他们成功攻克了这一难关。

超声图像的应用并非易事。超声探头的位置、角度都对成像效果有着严格的要求。团队成员们不懈努力，将医学要求转化为工程语言，并投入大量时间和精力进行研发。最终，超声图像的成功应用使得机器能够精准掌握血管的切面图像，包括血管直径和深度等信息。这些关键数据为采血机器人建立血管的三维坐标提供了重要支持。

磅策机器人不仅在超声成像上大放异彩，还结合了红外成像技术，实现了快速3D图像定位。通过成像的血管分布图，机器人能够迅速计算出最优血管路径。在血管分割方面，机器人利用超声图像技术精确探测并分割出动静脉的直径与位置。通过图像与超声的融合处理，机器人在空间运动控制上表现出色，能够计算出运动轨迹并完成精准的穿刺采血。两种图像识别技术的结合显著提升了机器人穿刺的精确度，使采血过程更加精确、舒适。

为了进一步提升机器人的仿真程度，磅策机器人还引入了穿刺力反馈控制模块。这一模块可以实时监测穿刺力距和电机失速的数据变化，与视觉及运动部件紧密结合，大大提高了穿刺的稳定性。在模拟护士的“一针见血”技艺时，机器捕捉血管的特殊感觉是一大挑战。为了解决这个问题，磅策团队通过增加传感器数量来预测力量的变化，实现了这一功能。值得一提的是，磅策机器人目前仍在不断研发迭代中，已经能够在一分钟内完成采血流程。这一突破性的成果充分展示了团队的创新能力与敬业精神。

磅策机器人推出的产品涵盖了六大系统：穿刺采血系统、电子压脉系统、试管管理系统、耗材管理系统、止血护理系统和人机交互系统。这六大系统覆盖了采血的各个环节，确保穿刺及采血的标准化操作符合医疗规范，避免了人为操作的交叉感染风险及针刺伤问题。磅策机器人还具备应对特殊体质患者的能力，如肥胖患者和老年患者等。其多种技术的融合应用也提高了机器人的适应性和灵活性。值得一提的是，磅策机器人团队希望其产品首先在传染病医院落地应用。在全球疫情背景下，这一选择体现了团队的强烈社会责任感和对未来的独到见解。他们希望通过自动化和智能化的手段减少医疗工作中的风险和挑战，为医护人员和患者带来更大的便利和安全保障。