外科医生远程操控人形机器人完成猪胆囊手术
Ars Technica AI··作者 Jeremy Hsu
关键信息
实验使用了 Unitree G1 人形机器人，并配备定制转接件和软件，让外科医生可以通过自然手势、立体头显和脚踏板来控制手术器械。试验也暴露出明显限制：团队不得不多次暂停以重新校准和调整机器人位置，而且较短的机械臂活动范围也让工作负担高于现有手术机器人。
资讯摘要
研究人员展示了一种新的手术协作方式：由外科医生远程控制的人形机器人，从活体猪身上切除了胆囊。报道将这项工作描述为一项前所未有的临床前实验，并已发表在《Nature》上。需要强调的是，这些机器人并不是自主外科医生，整个手术过程仍然依赖人类远程操控。报道指出，这项研究的目标，是探索人形机器人未来是否能够把机器人辅助手术带到那些买不起、也放不下现有专用设备的地方。
潜在场景包括小型医院和诊所，以及农村、战场甚至太空等更极端的环境。实验使用的是 Unitree G1 人形机器人，它比 Intuitive Surgical 的 da Vinci 等专用手术机器人便宜得多，也小得多。为了让机器人能抓握器械并把手部动作转换成精细的器械控制，研究人员还专门开发了新的硬件和软件。试验同时暴露出明显的现实限制，包括需要多次暂停重新校准、调整机器人本体和机械臂位置，以及整体手术时间比现有手术平台更长。
资讯正文
在人类医生远程操控下，类人机器人在一项前所未有的医学实验中为活体动物切除了胆囊——但它们还不是能够替代人类医生的自主机器。相反，这一人机协作的新案例中，熟练的人类外科医生远程控制了机器人的动作。
在一项发表于《Nature》杂志的临床前试验中，这些遥操作类人机器人完成了两台微创手术，从活猪体内切除了胆囊。如果这种方法最终被证明适合用于人类患者，外科医生就可以使用这类类人机器人，在缺乏资源安装专用但昂贵手术机器人的小型医院和诊所里，远程开展机器人辅助外科护理。
“它的成本只有一小部分，占用的手术室空间也只有一小部分，”加州大学圣迭戈分校医学院外科助理教授张磊（Shanglei Liu）在接受 UC San Diego Today 采访时说。“所以它很容易部署，无论是在农村地区、战场上，甚至太空中都可以。”
这项实验使用的是中国领先机器人公司优必选（Unitree）制造的一台 Unitree G1 类人机器人。最便宜的基础款 G1 模型的起售价为 13,500 美元，但其双手基本没有实际功能，运费在 300 美元到 1,200 美元之间；而如果加上灵巧机械手等关键升级，成本很容易就会超过 67,000 美元。
不过，这类中国制造的类人机器人仍然明显比专用手术机器人便宜得多，例如直觉外科公司的 da Vinci Surgical System，其价格可能从 50 万美元到数百万美元不等。
这些专用手术机器人重量也可达约 1,800 磅，并且在手术室中占据相当多的空间。相比之下，优必选的类人机器人身高 5 英尺、体重仅 60 磅，可能更适合偏远地区的小型临床环境。
当然，直觉外科的 da Vinci 系统已经获得美国食品药品监督管理局和其他医疗监管机构的批准，并且已在多项针对不同外科手术的临床试验中接受测试。由外科医生遥操作的类人机器人仍然处于非常早期的实验阶段，尽管它们在这项临床前研究中已经成功对活体动物实施了手术。
让“Surgie”做好准备的挑战
加州大学圣迭戈分校的研究人员不得不制造物理适配器，以便让这些绰号为“Surgie”的类人机器人能够握持手术器械。他们还开发了软件，使人类手部直觉动作能够平滑地转化为控制安装在机器人手腕上的手术器械。
一名外科医生通过带有电脑的控制台操作，配备的立体头戴显示装置让医生能够看到自己在做什么，同时还有一个脚踏板，用来接通或断开外科医生手部动作与手术器械动作之间的联动。第一台对活猪进行的手术中，有一名人类外科医生站在类人机器人旁边担任助手；而第二台手术则由两台遥操作机器人协同完成。
不过，这项实验也揭示了在人形机器人用于远程手术时的当前局限性。研究团队在手术过程中不得不多次暂停，每次暂停几分钟，以重新校准机器人以提高精度，或者将机器人的机身或机械臂物理移动到相对于医疗器械的正确位置。根据 UC San Diego Today 的说法，这意味着这台手术“比使用现有专用手术系统时耗时要长得多”。
Unitree G1 机器人的紧凑机身以及仅 450 毫米的臂展——相比之下，成年人的臂展范围为 1.6 米到 1.8 米——也限制了远程操作者的可达范围。机器人的其他活动范围限制，再加上手术过程中需要频繁重新校准，增加了手术团队的认知和操作负荷，这并不理想。
人类操作者的控制手部动作与机器人后续动作之间的任何延迟，对于未来涉及远程控制手术的临床场景也可能很重要。研究人员在论文中写道，目前的远程操控人形机器人系统通常存在数百毫秒的延迟，而此前研究表明，手术机器人理想情况下应将延迟控制在 150 毫秒以下。
与操控人形机器人相比，无论是新晋外科住院医师还是经验丰富的外科医生，在使用 da Vinci Research Kit 硬件——远程机器人手术的标准平台——进行练习任务时，通常也会更快。
等待自主机器人
尽管如此，研究团队仍在继续改进远程操控人形机器人系统，同时探索未来的选择。加州大学圣地亚哥分校电气与计算工程学教授 Michael Yip 将目标描述为打造一种“自主手术助手”，它可以与人类外科医生协同工作，同时执行通用任务，比如递工具，甚至清理手术室。
Yip 告诉 UC San Diego Today：“远程操控和自主人形机器人在扩大关键手术的可及性方面具有真正的潜力，否则一些患者将无法获得这些手术。这不仅有助于缓解美国的医疗危机，也有助于应对全球范围内的医疗危机。”
不过，许多顶尖机器人研究人员都同意，能够在没有人类干预的情况下自主工作的通用机器人仍然相距甚远——尤其是在它们需要在人体周围安全运作的情况下。Ars 之前曾采访过几位机器人研究人员，了解人工智能驱动的自主机器人现状，以及为什么手术机器人中的自主能力仍然有限。
来源与参考
收录于 2026-07-10