LEAPX设计：康诺思腾手术机器人_设计赋能

LEAPX设计：康诺思腾手术机器人

时间：2025-04-07 来源：深圳市工业设计行业协会

2020年，LeapX 团队参与了康诺思腾腔镜手术机器人的设计开发。我们与康诺思腾团队一起进行了大量的学习调研和医疗专家访谈，挖掘医护团队的使用需求，实验多种设计架构来提高医护人员的手术工作效率，为病人与医护团队创造了更好的手术体验。历经多年，它终于正式登场。这是目前 LeapX 落地项目中复杂度最高，设计时间最长，售价最贵的产品。

手术机器人系统由患者手术平台（Patient Side Robot）、影像处理平台（Vision Cart）、医生控制台（Surgeon Console）三台设备组成。它们可以实现将医生的动作等比例缩小，帮助腔镜医生把实时手术操作转化成更加精细的动作，从而实现更精准的手术，有效减少病人体内创伤和恢复时间。

患者手术平台

患者手术平台配备了四支机械臂，相当于主刀医生手的延长，其中一个机械臂末端装配内窥镜伸入病人体内，将体内的图像传输回医生控制台，其他机械臂的末端会装有手术工具，同步控制台医生的手部动作，实现剪、切、缝合等动作。

为了减弱复杂机械结构给病人造成的心理压力和恐惧感，我们决定使用柔和的曲面和配色来处理机械设备的各个零部件，使整体外观具有亲和力；同时细致的局部处理又让它不失专业感。

手术前医护人员会推动患者手术平台至手术需要的合理位置。护士只需要往目标方向轻推操作杆，便可轻松移动整个患者手术平台，从而实现精准入位手术台。

我们基于医生护士的作业需求和习惯设计了患者手术平台的按键、解锁机构、指示灯和标识，使其视觉直观、使用符合直觉，减少误触误操作的可能，让医护人员的手术流程更加顺畅有序。

术前医护人员会将手术区域进行杀菌消毒，并会将无菌围帘装到患者手术平台上，避免机器和病人受到污染，为此我们特别为无菌围帘设计了对应的磁吸位，确保无菌围帘可以正确安装，避免手术过程中脱落。

护士需要将四支机械臂摆到相应的位置与穿刺器进行连接，为此我们在方便触及的插入臂顶部和底部设置了方位调整的解锁按键，并在临近位置设有提示灯和提示音，方便护士在操作时得知机械臂的状态。

护士会根据手术需求来安装不同的手术工具，我们将工具做了圆润的处理，让护士在安装时人机更好握持。

为了保证护士无论在任何位置都能清晰地看到机械臂的状态，我们在机械臂的不同方位都布置了指示灯。

影像处理平台

影像处理平台配有触控屏，可实时显示内窥镜图像及机器的配置和状态，方便辅助人员配合主刀医生进行相应操作。

当设备就位，病人进入麻醉状态后，医生可时刻检测病人的各项体征数据。

医生控制台

医生控制台是主刀医生用来操控机械臂进行手术的控制平台。控制台通过 3D显示器实时显示病人体内的3D影像，并通过左右两支七自由度主手操作臂用来精准捕捉主刀医师双手的复杂手术动作，通过控制算法映射到患者手术平台的手术器械上。医生脚下还有一套脚踏用来切换模式，更换工具，调整内窥镜功能，触发手术器械的电凝电切等功能。

在满足面部人体工学要求和光路避空的前提下，我们将贴近脸的面罩设计的尽量平顺圆润，减少医生的不适感，并将此区域做成哑光黑色，降低周围光的反射影响医生的视线。我们也在额头处增加了硅胶软垫，让头部的压力可以均匀地分摊到额头支撑位。

我们也在观察器的斜角处增加了显示主刀医生操作状态的指示灯。斜角的位置让护士可以从更多的角度知道主刀医生的状态，以更直观的方式减少沟通成本。

手术期间，医生需要长时间高强度高精度地进行手术作业。合理的人体工学设计不仅可以提升主刀医生的操作体验，提升手术质量，还可以延长医生的职业寿命，对于医生控制台的设计来说非常关键。我们经过严谨的人体工学调研，为各个可调节的部件都做了细致的优化，尽量减少医生的疲劳。

我们设计了一套四连杆机构使得头显在角度旋转的同时有进深和高度的补偿，让头显的运动轨迹与主刀医师上身前倾的轨迹吻合，使得整个调整体验更加轻松自然。

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主刀医生会在控制台开机并登录自己的账号，并将各个部位调整到自己舒适的位置。我们将操作面板的拨杆与对应部位相结合，让调整方向和部位一目了然。

品牌设计

我们还帮助设计了康诺思腾（Cornerstone Robotics, 缩写CSR）的logo。

上面展示部分设计物料的效果图（非最终应用落地物料）

结语

历经4年，思腾手术机器人已完成100+例多学科人体临床试验。目前，康诺思腾自主研发的第一代 Sentire 思腾手术机器人已获得NMPA批准上市，并计划在全球范围报证上市，服务全球医护，正式投入临床应用。当前，已有大量临床试验数据证明手术机器人具备利于狭小空间精细复杂操作等优势，在腔镜手术机器人的市场里扮演着越来越重要的角色。