精度超过最好医生
　　对于有些人来说，由一台“没有灵魂的机器”来完成手术，是一件十分可怕的事情。目前，在外科领域，很多医院选用机器人作为辅助医疗设备的形式参与手术，而对整台手术的掌控则完全由医生负责。
　　手术过程中，机器人一方面可以减轻医生的负担，另一方面可以更好地完成手术。比如，机器人可以借助三维成像技术，使用一条小型机械臂，即可精准而且完全无抖动地用一枚探针，在一个可能只有几毫米大小的脑瘤上完成取样。机器人所能达到的精度，已经超过最好的外科医生。医生需要做的，只是设定机器人的工作流程，并且在整个手术过程中，医生可以随时叫停。
　　经过一段时间的使用后，机器人系统赢得了越来越多的认可。特别是在心脏外科手术中，机器人可以发挥出更大的潜能，因为借助图像处理技术，手术器械和内窥镜可以在心脏跳动的情况下，全自动地探入追踪，查看内部情况。借助于这套辅助设备，医生就可以像对着一颗没有跳动的心脏一样进行手术了。在跳动着的心脏上直接进行手术，在各大医院里将会越来越常见。
　　脑外科和骨科专家们都坚信，在未来几年时间里，他们已经不再需要亲自用电钻和锯子来处理骨骼，特别是颅骨了。他们可以借助一种单臂机械手，用激光进行十分精准的超薄切割。由于伤口往往只有不到1毫米宽，手术之后的组织恢复会变得更加容易。
　　大显身手的“达芬奇”
　　现在，微创手术已经非常成熟，这也逐渐成为外科机器人需要从事的主要项目之一。不久以前，外科医生一直还在使用两根细长的器械，一边看着屏幕上的实时影像，一边将这两根器械通过一个细小的刺入口（套管针）引入病人体内。在这个过程中，医生要让器械的一端朝着他所期望的方向缓慢探入。由于器械和套管针产生的摩擦力，外加过长的操纵手柄，医生很难真实感受到来自内部组织的机械阻力。
　　在这个问题上，美国航空航天局的科学家开发了名为“达芬奇”的机器人系统。该机器人系统在2000年获得美国食品及药品管理局的许可，如今全球已有2 000多台投入到临床应用中。使用“达芬奇”机器人系统时，外科医生会看到一幅经过放大的高分辨率立体图，实时显示病人身体内部的情况，他的双手则控制着两根可以弯曲的器械，这两根器械分别连接着独立的机械臂。外科医生双手的抖动会被过滤掉，双手的动作会转化为机械臂的动作，由此可以大大提高手术的精度。还有第三条机械臂专门用来控制拍摄立体图像的内窥镜，自动实现图像跟踪。
　　泌尿科和妇科医生都发现，“达芬奇”做手术精度很高，可以大大降低在小骨盆区域做手术的并发症几率，因为小骨盆区域不仅空间狭小，还有尿道和大量敏感的神经束通过。目前，在美国急性前列腺手术中，大约85%是用该机器人系统完成的。而在全球范围内，“达芬奇”机器人系统每周完成约1万例手术。
　　谁来超越“达芬奇”？
　　有了这样一个成功的开始，人们就会有更多的想象：机器人系统是否可以承担更重要的医疗任务，如组织缝合，以及在髋关节手术中，为病人铣出球型的凹洞，可以用来装下人工股骨。不过在几年前，德国医生使用“达芬奇”系统进行的一次手术，曾引发很多争议。由于系统的体积过于庞大，相较于传统的手术方法而言，这个机器人会使手术区域周围的肌肉组织也受到一定的损害。此外，系统只配备了很少的传感器及导航装置，所以它在铣髋臼时，有时会将侧面的骨壁也铣穿。有报道称，比起传统的手术方式，机器人做手术引发并发症的几率降低了近一半，但在遭到大量的公众批评和质疑后，很多医院最终选择放弃使用这种机器人。
　　尽管有各种各样的抨击，但作为手术助手的机器人依然得到越来越广泛的使用。德国航空航天中心开发的系统被认为是唯一能替代“达芬奇”的机器人系统。相对后者而言，航空航天中心开发的系统更小，不仅可以固定在天花板上，还可以固定在手术台上。该机械手臂具有相对较轻的结构，自身重量为14千克，可以在100瓦电力的驱动下运动。不仅可以防止自有的几条机械臂之间发生碰撞，也可以防止机械臂和医务人员发生碰撞。系统还在可以双向弯曲的器械上整合了力量感应器，可以把感应到的阻力，通过手柄上的力反馈设备传递给外科医生。
　　德国航空航天中心开发的机械手拥有4个手指，已经可以做出种类繁多的姿势了。在传统的机械手模块里，一般会有超过13个驱动器，这使得整个机械手显得相对庞大和笨重。相比而言，细长的双手做起来更加容易。因为人的双手就是一个活生生的例子，人是通过肌腱来驱动肌肉，从而使手开始运动。与之对应，我们可以将驱动装置安装在机械手的前臂里，通过钢丝滑轮，把来自驱动器的驱动力传递给机械手指。基于这个理念，科学家开发了一种调节柔韧度的机械手臂复合系统，它在大小、动力学特征、抓握力方面，与人手达到了前所未有的相似度。它完全模仿人手，在每一个关节上都安装了两部可以互相作用的驱动器。通过整合其中的弹簧组件，这个机械臂还可以存储一定的能量，例如它可以用看上去十分自然的方式抛出一个球。另外，该系统不但可以将医生示范的动作复制下来，还可以把这些复制下来的动作嵌入其他手术流程中。
　　未来还需不断进步
　　50年前，机器人刚刚出现时，它们一般是通过液压传动来产生力量的。到了今天，液压传动已经完全被电动机所取代。目前的驱动技术和感应技术在不久的将来还会更加完善。最重要的是，它们的重量将会减轻很多。不过，基于聚合材料或记忆合金的仿生肌肉至今没有取得技术上的突破。其他需要优化的地方还包括提高机器人的认知能力和实际操作能力。
　　未来的机器人将通过大量的传感器，用不同的方式感知周围信息，进而理解这些信息，然后进行相应的处理。机器人首先要认识一些事物，比如它要先认识门把手是什么，然后还要知道它应该推压门把手才能把门打开。当机器人学会了这些基本技能后，它就会做出正确的处理。周围光线的微小变化，往往就足以扰乱机器人了。让机器人去模仿人类的创造力和智慧，其实还有很远的路要走。在机器人领域，接下来一定会是缓慢而不断的进步。