第288章 他们做的并不完美
这句话落下去，整个车间都安静了。
汤元唯整个人像是被人施了定身术，站在原地一动不动。
他这辈子，大半的时间都耗在了手术机器人这件事上，比任何人都清楚达芬奇手术机器人的难度有多大，也更清楚直觉外科那二十六年的技术壁垒有多坚固。
直觉外科公司1995年立项的时候，集结了当时全球顶尖的机械、电子、光学、医学专家，又耗费巨资搭建了最先进的实验室，直到1999年才推出第一代达芬奇原型机，2000年才艰难通过FDA审批，真正走进了临床。
从实验室里的理论模型，到病床旁能稳定运转的手术器械，他们走了整整五年。
但这五年不是尽头，而是漫长迭代的开始。
第一代达芬奇的机械臂自由度只有四个，末端执行器的灵活度还远不如今天。
当时的成像系统还是二维的，医生需要戴着笨重的偏振眼镜盯着屏幕操作，一场手术下来做的脖子都快断了。
可即便如此，当那台笨重的机器第一次在圣玛丽医院的腹腔镜胆囊切除术中完成缝合打结的时候，站在控制台前的主刀医生还是忍不住当场就哭了。
因为在那之前，腹腔镜手术有一个公认的禁区，那就是不能在体内做精细缝合。
毕竟，腔镜器械全是直的，人手通过那么小的切口伸进去，活动范围本来就极其有限，再接着做缝合简直就是异想天开。
而达芬奇的机械臂末端那个可以七自由度旋转的微型腕关节，彻底打破了这个禁区。
它把外科医生的手，从切口里解放了出来。
在那之后，达芬奇又经历了四代迭代。
第二代增加了高清三维成像，第三代引入了荧光显影技术，第四代把机械臂吊装到了手术床上方的吊塔上，实现了多象限操作。
而每一代的升级都踩着成千上万台手术积累的临床数据，每一个关节的改进都凝聚着材料科学、控制工程、光学成像十几个学科数十年的积累。
二十六年的技术壁垒，一层一层垒上去，最终垒成了一堵看起来永远不可能被翻越的高墙，也造就了直觉外科这个垄断全球手术机器人市场的庞然大物。
精武医疗倾尽全公司之力，砸了好几亿，耗了两年多，也只能在达芬奇的技术框架下艰难仿造一个简易版，连最基础的伺服精度都始终没有突破。
这就是他们面对的现实，也是所有国产医疗器械企业的困境。
结果，现在肖宿说要直接造一套新的出来。
汤元唯怔在原地，一句话也说不出来。
人在面对一种超越了自己全部认知的力量时，真的会失语。
肖宿看着众人脸上那种像是撞了鬼的表情，眉头微微皱了一下，但没有深究。
他已经渐渐习惯了，这些人总是会在他觉得理所当然的事情上浪费大把时间。
“达芬奇的技术壁垒看起来很厚，”他的语气还是不紧不慢的，“但把它拆开来看，核心也就伺服精度、力反馈解耦、三维成像重建、三样东西。”
“而这三样东西，他们做的并不完美，甚至可以说，从底层理论上，就存在致命的缺陷。。”
徐洋猛地一愣，像是被人用针扎了一下，瞬间从茫然中惊醒。
他搞了十几年伺服控制，太清楚这三样东西对手术机器人的重要性，那是达芬奇的核心，也是他们仿造过程中最难突破的瓶颈。
可肖宿却说，这三样东西，直觉外科都没做好？
“先说伺服控制。”
肖宿拿起白板笔，走到墙上挂着的工程图纸前写了起来。
“达芬奇的控制架构用的还是拉格朗日多刚体动力学模型加PID级联控制的传统路子。
二十六年迭代了四代，他们全都是在这个框架下不断微调参数、优化补偿项、打补丁。”
他在图纸上画了一个简单的传动结构示意图，在谐波减速器的位置画了一个圈。
“但你们有没有想过一个更根本的问题，为什么一定要用谐波减速器？”
这话一出，徐洋整个人僵住了。
不用谐波减速器？
达芬奇用了二十六年谐波减速器，全世界所有做手术机器人的企业都用谐波减速器，这是行业标配，是从第一代达芬奇就定下来的技术路线。
不用谐波减速器用什么？
难道用行星齿轮？
那精度根本达不到亚毫米级的要求。
肖宿像是看出了他的困惑，继续说道：
“谐波减速器之所以被用在手术机器人上，是因为它在体积和减速比之间取得了最好的平衡。
但它的代价是柔轮的非线性弹性迟滞。
这是物理本质决定的，无论怎么优化控制算法，迟滞只能被补偿，不能被消除，你们测到的延迟尖峰，就是这种迟滞被放大后的结果。”
他在纸上画了一个新的结构。
“但如果换一种思路，既然机械传动的迟滞补偿永远有极限，那为什么还要用机械传动呢？
我们完全可以改用Desma传动，直接驱动，不用任何减速器。
执行器直接安装在关节上，电机转子和输出轴同轴，没有了齿轮、没有了柔轮、没有了任何中间传动环节，自然也就不会有任何回差和迟滞。”
徐洋张大了嘴巴，大脑一片空白，耳边只有肖宿的声音在不断回响。
Desma传动的概念他不是没听说过，但是因为电机的齿槽效应和力矩纹波，在低速高精度场景下，靠传统PID根本无法压制，导致这项技术只能存在于实验室原型机里，在工业产品上几乎没有成熟应用案例。
这也是行业内一直不敢放弃谐波减速器的关键原因。
现在肖宿竟然要直接用这个技术，怎么可能呢？
像是听到了徐洋的心声一样，肖宿放下笔，说道：
“传统方法的思路，是拿滤波器去追电机的齿槽力纹波，可往往是追着追着自己就先跟丢了。
但如果电机内部的电磁场从一开始就是以SO(3)的正则表示去排列的，它的力矩输出在任何转速下都是二次型守恒的。
迟滞？噪声？抖动？
这些问题都会从根源上消失。
而且去掉谐波减速器这个最贵的零部件，整体机械成本将直接断崖式下降，至少降低一大半。”
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