Da Vinci（达芬奇）手术机器人是由美国直觉外科公司开发的内窥镜腹腔镜手术机器人产品，该系统配备3D、高清、放大的视野及灵巧精密的微创手术器械，可在微小创伤切口的前提下，精准可达任意手术部位，可以从本质上改变传统腔镜外科手术模式，在对术野狭小、大血管周围或重要脏器部位进行高风险、精细手术操作时，具有传统技术所不可比拟的优越性。
腹腔镜手术机器人可以提升医生手、眼、足的能力，延伸医生控制范围，该机器人具有以下优势：操作精细，手术伤口小，出血量少，手术用时短；将医学影像与机器人完美结合，并借助智能控制算法由医生操控手术机械臂完成精准的手术操作；结合智能的医生手部抖动滤除算法，降低医生手部抖动对精细操作的影响；利用荧光显影辅助技术可实现精准的靶向指引。
达芬奇手术机器人剥葡萄皮与缝合葡萄皮
腹腔镜手术机器人系统主要由三部分组成：1、医生控制系统；2、三维成像视频影像系统；3、床旁手术机械臂及手术器械系统组成。实施手术时主刀医生不与患者直接接触，医生通过三维视觉反馈患者胸腹腔内空间图像并操作医生控制台，控制手术机械臂及手术器械完成医生手部、脚部的技术动作和手术操作指令。医生根据三维图像观察患者体内组织环境，并通过手部动作控制床旁手术机械臂；同时，医生控制系统对医生的手术动作进行模型解析，将利用解析数据作为床旁手术机械臂及手术器械的控制输入参数，并结合床旁手术机械臂的运动学模型驱动手术机械臂及手术器械各个关节；同时，机器人控制系统中包含了对医生手部抖动的智能滤除算法、医生操作智能提示、机器人紧急保护等智能控制算法，保障手术过程的高效和安全。本系统涉及：机器人控制技术、空间映射与配准技术。
智能手术机器人示意图
不过，在腹腔镜手术机器人系统中，智能算法更多是对医生多余动作、危险性操作等给出提示，并非通过智能算法来取代医生的手术操作。
机器人控制技术：机器人控制技术是手术机器人系统的核心，它是为了使机器人完成任务和动作所执行的各种控制手段，包括从机器人控制信息采集、任务描述到机器人运动控制和机器人伺服控制等技术，涵盖了实现控制所需的全部软硬件系统。以本节所描述的腹腔镜手术机器人为例，机器人控制技术作用主要是：（1）按照医生指令轨迹运动将安装在床旁机械臂末端的手术器械送达病灶点；（2）按指定轨迹带动手术器械运动完成操作任务。同时在完成这些指令的同时，机器人控制系统也实时的反馈手术机器人的各种信息（包括力信息、位置信息、电流信息、各种传感器信息），实现了全闭环反馈控制系统。
空间映射：空间映射是一系列坐标系间的矩阵变换关系，目的是将不同参考坐标系下的位置统一到同一个参考坐标系下。以腹腔镜手术机器人为例，需要空间映射转换使得可以在机器人操作空间中获得医生手术操作信息的数学描述。另外，对于这种通过医生主从异构操作的系统，还存在一个由医生操作台操作空间到床旁手术机械臂及手术器械操作空间的映射变换。
