对于手术机器人进行控制时，如果控制任务错过一个限期，可能会对病人的生命造成威胁。为确保系统在一个确定方式下操作必须用一个确实操作系统（RTOS）。通常来说，为了控制架构开发的软件是基于开源组件的，如今这些解决方案具有较高的便携性和可定性。

                                       参数                                                说明

                                       RTOS                                      利用linx的硬实系统

                            高级别的控制频率                               tknz

                           低级别的控制频率                                 10khz

                           与低层次的控制器的通信                       以太网mtap

                            与外科医生的控制台的通信                 以太网UDP

                            编程语言                                            主要使用C语言

                           文档化工具                                               ——

       关于手术机器人以上略去。我们再看看可以借鉴的基于不同机器人策略的两个遥控方案。及位置和位置、力和力，在稳定性和透明性方面进行评估（图略）对模型来说，在自由空间中接触运动时的主——从位置和力的跟踪曲线。应该指出的是前口移内，主机器人的运动不代表震荡；它们是操作者为了评估系统在自由空间的稳定性和性能表现，而有意造成的运动……从机器人分别与一块被称为（一个更为刚性环境）的物体发生接触，结果表明了在主站测和从站侧的良好位置匹配。显示了提出控制系统较高的性能表现。

          以下是在2006年由波士顿大学和约翰霍普金斯大学进行介绍的。他们的动机是在插入柔性针时观察到几个缺点  。如文献中提到：高曲率的转向需要柔软的针，这会导致屈曲和过度扭转灵活性，也会导致转向控制的丧失。同心管机器人CTR被归类到可以连续变形的蛇形或连续机器人。也称为主动套管。是绳索/肌腱驱动机器人的一种替代。基本特征如下：

             * 由Nin空心管制成，因此具有弹性特征。*       被预弯曲并插入到彼此之中

          *     管子的外直径范围通常是0、5-2mm，外直径越小则预弯曲管子可能的曲率半径越小，使它能够达到更紧凑的转弯。然而，预弯曲不能超过一个限额，当超过该值时，塑性变形将消失。

           *     一对管子提供两个相对于彼此的与相对平移和相对旋转相关的独立自由度。

          *   一对管子的行为因它的弯曲刚度而不同。当一个管子的刚度远大于另一根管子的刚度时，该同心管对顺应更刚性的管子的曲率，但平移时更柔性的管子会松弛到它的原始曲率。当两个管子的刚度相似时，无应力的曲率相互作用决定了它们的组合曲率，导致当旋转管子时曲率会发生变化。这两种行为分别被定义为主导刚度管对（具有固定的曲率）和平衡刚度管对（具有可变的曲率）。

       *   CTR可能含有各种序列的主导刚度管对和平衡刚度管对。不管是什么样的组合，一个CTR的共同轴顺应其组成的预弯曲管相互作用的产生的曲率。

        *     管腔可以收容用于控制关节远端设备的线路，或者用于通过液体或各种形式的能量。

        *     管子可以通过使用产生差动旋转或平移的专用移动单元，在管基处进行独立驱动

       需要指出的是，这些单元通常比较笨重。整个控制器的体积随着自由度数目的增加而变大。为了避免因为管子过长而导致的不期望的弹性形变，管子的长度通常有所限制。这导致它们必须里病人较近。

      利用这样的一种设计，设备可以生成它们自己的转向力，而不是依赖于组织的反应力。对于几个需要较高灵活性的有前途的应用，将依赖于该项技术的小型化和定型化的可能。以及具有内在的轻便性、模块化和低成本。除了针插入手术等。

    微细加工技术;当设计体内微米机器人系统时，需要考虑到可用的微细加工技术。通常情况下，人们需要对加工工艺和系统本身一起进行开发。许多工艺使用来自电子行业的面内加工过程。其中连续内层被从一个硅片上有选择地沉积、去除。关于用于微米机器人的微细加工ide详细信息可在文献（BECIO）中找到。

     微组装：与大多数MEMS设备相反的是，微米机器人可能需要不在一个平面内的复杂结构。一类方法依赖于面内加工和面外扩展。实际上通过对一个平面结构施加局部应力，它的一些元素可以弯曲，并将结构扩展成为一个3D机制；另一类方法依赖于将几个微米部件进行3D组装。这需要对微组装元件进行开发；尽管有着数目相对大的尺寸，这些微组装原件被设计成能够到合适的精度。对于体内微米机器人来说，有两个方法值得注意。

       （1）由wood开发的智能复合材料微观结构（SCM）基于多层材料的面内加工和面外的扩展。然而它们不是基于昂贵的硅片技术，而是运用了一个使用廉价材料的简单理念。相对于在坚硬的材料里蚀刻，沟槽以创造柔性铰链。人们可以将碳纤维制成的预切割的结构粘在一个柔性的聚合物层上。这一理念已经在微型苍蝇的视线中证明了。它的有效性。另外一个范例是软体机器人。与具有刚性链接和僵硬电动机的传统机器人相反的是，软体机器人依赖于它们机体柔软连续否认变形。

     驱动：智能材料物理学：智能材料如物理传导效应一样，种类繁多。物理传导效应是将一种能量（主要是热能、机械能、电能和磁能）转化成另一种能量。（不一定是不同种类的）物理效应。

        *     静电驱动器将电能（电荷）转化为运动，这归因为具有可变形形状的电容器的充电电枢之间的吸引或排斥作用。此外通过改变电容器每侧的电势，电枢可以彼此吸引或排斥。如果没有将电枢进行刚性连接，则这些力将被转化为运动，它们在钟表业制成所谓梳齿驱动器，被制成各种形状以产生线性或旋转运动。

       *   电热材料通过焦耳效应将电（即电流）转化成热，热引起机械膨胀，可以通过帕尔帖效应产生收缩。这是因为在两个不同的导体的电气化接头外，存在着冷却效应与额外的机械约束在一起。可以产生各种机械效应。例如，如果将两层具有不同热膨胀系数材料粘在一起，搭建一个所谓双晶片。因为这一材料将比另一种材料膨胀/收缩得少，可以实现弯曲。

        *     压电材料通过材料的晶格结构进行重整，将电（即电压）转化为机械变形，可以寻找天然的压电单晶材料 （例如石英和电气石），也可以通过极化合成人造材料，直接压电效应是在机械力产生电荷。这是多传感器的基础。

       *      形状记忆合金（SMA）在外部能量（如温度、电或磁场）作用下发生变形。

      *       电化性聚合物（EAP）是能够在电刺激下发生变形的人造材料。文献中介绍，在生物医学应用：聚合物凝胶离子聚合物—金属复合材料（IPMC）共轭聚合物。压电和电致聚合物、介电弹性体等。

       *     那些不太传统的智能材料也可能在未来的微米机器人中找到它们的用武之地。例如，形状记忆聚合物。自激振荡型仿生聚合物凝胶和纤维素纤维。

      智能材料的常见特征：温度依赖性、滞后性、对干扰的敏感性、其他非线性等等。

      无线驱动：电线或管子的机械传动（微米驱动器）另外是无线驱动。

        传感是微米机器人的一个绝对的仙先决条件。分3个主要类别。一类、涉及嵌入在微米机器人上或在体内微型机器人传感器。它们对微米机器人所处于环境提供的反馈。例如温度和压强。

      第二类：包含医疗影像系统。

      第三类：包含其他无线定位系统。主要和磁操控联合使用有关。微型传感器、医学影像、体内视野、窄条成像和荧光，X射体、MRI、超声波显微镜、无线定位。

         控制、微米尺度下控制的特异性     *   微细加工技术和组装的相对较低的质量

       *     在这个尺度下对于物理学的较差认知，使得无法对机器人和环境之间的相互作用使用精确的模型。

      *     微型传感器的较差的信噪比（SMR）

       *      对于热变化和其他干扰源（例如人类活动）的较强的依赖性。

      *      因为大量使用需要为操作者提供视觉反馈的操纵，成像技术较为突出。

      *     使用者与微米机器人尺度上较大的比值，导致了不直观不透明的运动传导。其结果是应用体内微米机器人的一个先决条件是，在OR外开发高效的工业微米机器人和微工厂，从而改善体内微米机器人的制造质量。视觉伺服精细制造经常被用于实现高精度的装配。图像技术对于远程微操纵也很有帮助。

              总之，我们提倡活学活用。引进消化吸收借鉴其中的思路用在自己发明制造和简化设计思路上。

                                                                                                                                               ——未完待续