从学者到企业家,他是你在医疗机器人领域最想见的人 | CCF-GAIR 2017

雷锋网按:由中国计算机学会(CCF)主办、雷锋网与香港中文大学(深圳)全程承办的 AI 盛会「全球人工智能与机器人峰会」(CCF-GAIR),将于 7.7-7.9 日在深圳召开。

CCF-GAIR 为国内外学术、业界专家提供了一个广阔的交流平台,既在宏观上把握全球人工智能趋势脉搏,也深入探讨人工智能在每一个垂直领域的应用实践细节。延续上一次大会的议题,本次 CCF-GAIR 2017 将会迎来更多人工智能和机器人行业的议题与讨论,其中就包括了医疗机器人。

今天要介绍一位医疗机器人领域的大牛——苏州大学机电工程学院院长、苏州博实机器人技术有限公司董事长、国家杰出青年基金获得者、长江学者奖励计划特聘教授、国家万人计划领军人才孙立宁教授。

孙教授多年来主要从事纳米微驱动及微纳操作机器人、医疗与康复机器人、微小型与仿生机器人等主要研究,主持并完成国家自然科学基金、国家863计划、973计划、国家重大专项和省部级重点科研项目20余项,共获国家技术发明\科技进步二等奖2项、黑龙江省技术发明/科技进步一等奖3项,发表论文200多篇,授权国家发明专利20多项,多项成果实现了产业化。

象牙塔里的学者

1993年,孙教授从哈尔滨工业大学机器人研究所毕业,获得博士学位。毕业后,孙教授留任哈尔滨工业大学机器人研究所担任讲师,开始了自己的学者生涯,并在研究室里见证了中国机器人技术的快速成长。

早在1990年,孙教授就开始从事纳米级微驱动机器人方面的研究,从压电/电致伸缩陶瓷的机电耦合机理的角度出发,对压电/电致伸缩陶瓷在电场的作用下产生微位移的微观物理过程进行了深入的研究,得到了压电/电致伸缩陶瓷的归一化控制模型。

1996年开始,孙教授又以微驱动机器人为基础,进行了面向MEMS组装和封装、生物工程、光纤作业等领域的微操作机器人的研究。

此外,孙教授在先进机器人机构的研究方面,也取得创新性研究成果。针对普通关节型机器人灵活度低、回避障碍能力差等弱点,研制出新型3自由度并联全方位关节机构和两种型号的7自由度仿人机器人手臂。

1995年至2000年期间,孙教授先后参加和承担了国家863计划"一汽点焊机器人应用工程"、"120公斤点焊机器人样机设计与制造"项目,以及"工业机器人产业化开发"等国家重点科技攻关项目,为机器人的应用和产业化起到示范作用。

眼光超前的企业家

除了机器人领域的知名学者,孙教授还有另外一重身份——杰出企业家。

1997年作为主要创建人之一,孙教授创建了哈尔滨博实自动化设备有限责任公司,开发出了以粉、粒料包装机器人码垛生产线为代表的系列产品,成为国内唯一能够自主研发生产包装码垛成套设备的专业化公司,被评为国家863计划高技术产业化基地。

2009年,哈尔滨博实自动化设备有限责任公司搬迁到了苏州,并更名苏州博实机器人技术有限公司,孙教授出任董事长。从研究所所长到董事长,身份的悄然转变透露出孙教授从事机器人研究的根本出发点——“高科技要为国民经济服务”。

在孙教授的带领下,博实机器人仅用了两年半时间,就开发出了面向搬运、焊接、机械加工的高荷载工业机器人,面向教育娱乐的教学实训机器人系统,以及面向微纳制造领域的MEMS自动封装机器人。

此外,博实机器人还于2013年底开始涉足对智能医疗服务装备关键技术的研究。当时,微创外科手术机器人属于高技术聚集、高利润附加的高端智能医疗装备,是国际机器人行业增长最为迅速的领域,临床需求旺盛。孙教授看到了相关领域的投资机会,开始从事微创外科手术机器人、康复机器人、系列化机器人手术器械等高端外科手术设备和智能医疗器械的研发。

看中医疗机器人的潜力

作为顶尖学者,孙教授时刻关注国内外发展动向,很久以前就认识到了医疗机器人的巨大潜力。早在2003年,孙教授就联名发表了一篇名为《医疗机器人发展概况综述》的论文。论文中指出,由于机器人在手术的准确性、可靠性和精确性上大大超过了外科医生,各种医疗机器人及其辅助医疗技术将得到更深入广泛的研究和应用,其前景将非常广阔。论文同时也指出,由于心理(医疗机器人被医生视为竞争者,被一些患者看做危险的事物)和其他一些非技术原因(比如许可证的发放等),医疗机器人仍有很长的路要走。

孙立宁教授认为,药品、传统器械产业国内外差距较大,发展中国家很难赶上欧美上百年的历史积累及沉淀。但在医疗机器人这一新兴行业,目前中、美、欧都处于“婴儿期”,中国政府应提早规划,加大对研发的支持力度,以实现中国健康产业弯道超车。

为此,孙教授结合承担的863计划项目"遥操作辅助正骨医疗机器人系统研究"、"移动式危险传染病应急诊疗病房系统(辅助操作与服务机器人)"、"远程医疗机器人关键技术与系统研发"等国家和省市基金项目,开展了外科手术机器人、康复机器人、机器人辅助远程手术等方面的研究。

2003年,哈尔滨工业大学在孙立宁教授等人的带领下,成功研制出纳米级高精密微驱动机器人,能对细胞和染色体进行“显微手术”,在中国医疗机器人发展史上写下了浓墨重彩的一笔。

孙教授目前担任苏州大学机电工程学院院长,继续推动着医疗机器人技术的发展。据孙教授介绍,苏州大学把医疗机器人作为当前的一个重要发展方向,开发了主动式的肠道内窥镜,还做了一些关键技术和开放性的探索,包括开放了穿戴和简易型的肢体训练机器人的样机。2015年,苏州大学还在苏州建立了一个医疗机器人研究院,致力于微创、体内检测和康复等领域的研究。

推动医疗机器人产业化

集学者与企业家双重身份于一身,孙立宁教授对医疗机器人的产业化有着格外深刻的认识。孙立宁教授认为,这涉及社会、资本等多个方面;尤其作为高端医疗器械,在注册、临床各个方面有其特殊性。因此,中国发展医疗机器人应充分发挥各方面的作用,打造一个多元协作的生态圈,包括人才、技术、资本、政府和医院等。

具体来说就是,在政府的支持下打造一个平台,供各个研究院共享数据和成果。从而扭转过去各个研究部门各行其是的局面,避免大多数研究项目在产业化的道路上中途夭亡,减少资源浪费。

孙教授认为,医疗机器人产业化的另一个重要环节是医-工结合。所谓医-工结合是指:由医生提出功能需求、安全性要求以及手术方式和过程等;然后由技术人员明确需求后,确定设计输入,规划实现方式,形成工程语言;最终双方结合方案论证,不断修改与迭代。当然,做出方案后还要进行技术测试,由医生测试、评价和修改。

孙教授指出,医用机器人由于其严肃性,应用的过程必然十分复杂,因此相关的标准制定与监管等问题也十分重要。2014年,《医疗器械注册管理办法》正式公布,确立了“先产品注册、后生产许可”的监管模式。孙教授认为,这对国内医疗机器人的发展是一大利好消息,为医用机器人的普及铺平了道路。

在7月7-9日的CCF-GAIR大会上,雷锋网也安排有医疗机器人为主题的专场,探讨医疗机器人的现状与未来,如果想了解这一领域的最新见解与洞察,欢迎购票参加

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