醫療行業中的嵌入式電機控制應用系統

　　從藥品研發實驗室、放射科，到手術室，機器人應用中的嵌入式電機控制技術正改變著醫學研究與醫療過程。

　　通過穩定、可靠和可重復地控制高流量的液體分注儀（liquid-handling system）、分析儀（detection reader）、培養皿以及大量的試管和藥瓶，機器人技術已經深深地影響了新藥品研發的效率。一個線性的電機，實際上被稱作“直”的電機，它帶有一個扁平的定子，能夠產生線性運動而非旋轉運動。這種電機對于精確地調配各種液體很有幫助。除了精確配置各種液體的次微升（sub-microliter）量，這些系統還能一次同時精確地操作和安置大量的試管和藥瓶。伺服電機能足夠精準地旋轉、驅動和放置大量的試管。

　　當醫生在機器人技術協助下，對于病患進行醫學診斷的時候，對定位和運動精確性的要求便大大增加了。比如，磁共振成像（MRI）的質量，就很大程度上取決于對MRI機架臺上病患者的適當定位。不良的定位會造成最終圖像的傾斜以及數據判讀的復雜化。運動控制系統可以使用多種技術，例如通過分析電機電流偏移和使用位置譯碼器 ，來探測出機器是否接觸到了病人，從而可以避免對病人潛在的傷害。

　　激光眼科手術則更能顯現出一點，即如果沒有高精確度的機器的協助，這一醫學過程便不可能存在。這個過程完全依靠精確的運動控制，同時外加間歇性的不同強度的激光脈沖。在進行激光眼科手術時，激光系統必須實時追蹤患者持續運動的眼球，而眼球的運動速度可能會達到每秒100次。跟蹤系統必須能夠跟上眼球無意的快速運動，以確保它能指引激光束精確定位到需要改造的角膜部位。

　　近幾年，機器人外科助理裝置已經有了很大的發展。現如今這些裝置甚至能夠支持創口僅為1厘米的心臟穿刺手術。腹腔鏡外科助理機器人技術，例如Intuitive Surgical的一些裝置，它們并不是讓外科手術自動化，而是在手術時有限的外部環境下，增加了外科醫生精確操作、解剖以及縫合患者生理組織的能力。該公司的Endowrist儀器，每種都支持一種特定的手術任務，例如通過提供七種自由度的運動來模仿人的手和手腕的靈活性，來實現夾住和縫合的動作。

Intuitive Surgical 的腹腔鏡機器人系統模仿人的手和手腕靈活性.