醫療行業中的嵌入式電機控制應用系統

　　在標準的腹腔鏡外科手術中，儀器的運動是違反直覺的，就如同看著一面鏡子在做手術。

　　機器人運動控制器會在外科醫生手、腕的運動和外科儀器間，保持著一種相應的眼－手－儀器的順序。這樣就減少了醫生學習使用設備的負擔，減小了醫生的疲勞度，更有利于靈活精確的操作。只要外科醫生順時針扭動調節裝置，機器手就會隨之順時針扭動。同時，運動控制器也會濾除醫生手的顫動。

　　盡管壓電致動器能夠提供十分微小的位移，但Intuitive Surgical的高級副主席Gary Guthart指出，直流伺服電機足夠簡單，花費很值，而且能夠提供所必需的大驅動力――手術刀尖幾磅的力量，以切開組織。

　　由于手術中需要的亞毫米分辨率，機器人技術正在推動著直流伺服電機分辨率的提高。Intuitive的運動控制系統使用一個1200Hz的控制回路來提供足夠的速度和精確性，從而使儀器運動更快，更自然，以達到醫生的期望。

　　機器人外科助理裝置的另外一個控制回路為外科醫生提供了基礎的觸覺反饋。低摩擦的直流伺服電機足夠支持Intuitive Surgical機器人反饋系統。這個反饋系統給外科醫生提供了與病人的感覺交互。運動控制器在和醫生的通信交互中構造出了觸覺的界限。除了這種環路感覺外，運動控制系統還使用了硬件看門狗和軟件計算核對，同時使用邏輯一致性檢查以保證安全。系統只需要為錯誤檢查提供一些冗余的感測，并在發生錯誤時跳入安全模式和通知手術醫生或操作者即可。

　　以上這些基于運動控制的系統，為系統設計者們提供了成功的先例，促進了他們繼續尋找新的方式，把嵌入式電機控制應用到醫學研究和醫療過程之中。