国际顶级学术期刊《Nature》在线刊发重磅临床前研究成果:美国加州大学圣地亚哥分校(UC San Diego)工程与外科联合团队,依托中国宇树科技量产 G1 通用人形机器人,实现全球首例远程操控人形机器人完整执行活体动物微创手术,以活体实验猪为对象完成两例标准腹腔镜胆囊切除术,首次验证通用人形机器人胜任标准化外科手术全流程,开辟人形机器人医疗落地全新技术路线。
本次试验由 00 后华人博士生梁泽楷担任论文第一作者兼通讯作者,团队自主研发 LapSurgie 遥操作控制框架,改造适配末端夹持机构,让宇树 G1 可直接握持医院通用商用腹腔镜器械,无需定制专用手术工具。整套远程手术系统构建立体视觉反馈、动作实时映射链路,外科医生于远端操控台佩戴立体头显,手部操作按比例精准同步至机器人双臂,完成解剖、剥离、电凝、冲洗、取标本等全套微创外科操作。
试验共开展两组活体手术,采用差异化协作模式:第一例为单台宇树 G1 主刀、现场医师辅助配合,全程耗时 56 分钟,无术中重大并发症;第二例实现双 G1 人形机器人自主协同操作,全程无现场人工器械干预,手术时长压缩至 32 分钟,术中出现轻微胆汁渗漏与肝床少量出血,经机器人完成吸引、电凝止血后顺利处置,两例手术均完整完成胆囊三角分离、胆囊切除、创口处理核心步骤,无需中转开腹或传统人工腹腔镜手术,验证人形机器人活体手术安全可行性。
执行手术的宇树 G1 人形机器人具备轻量化、高适配核心优势,整机身高 1.52 米、自重仅 27 公斤,对比当前主流达芬奇专用手术机器人(整机约 816.5 千克)形成鲜明代际差异:无需对手术室空间、管路、设备布局做大规模改造,可自由移动部署,除手术操作外,还能承担器械递送、术前整理、术后清理等手术室辅助工作,一套设备覆盖多场景需求,大幅降低医疗机器人部署门槛与采购运维成本。
研究团队同步对比三类手术方案综合评分:专用医疗机器人 97.67 分、宇树 G1 人形机器人 85.39 分、传统人工腹腔镜 70.47 分;人形机器人操作负荷介于专用手术设备与徒手腔镜之间,仅在复杂曲线运动轨迹存在毫米级精度差距,远程操控平均延迟 156ms,接近无感知操控临界阈值 150ms,技术优化空间清晰。团队表示,初代专用手术机器人首台腹腔镜手术耗时超 6 小时,如今标准化操作仅需 30 分钟,随着人形机器人控制算法、力反馈、运动校准迭代,操作效率与精度将快速追赶专业手术设备水平。
业内专家评价,本次突破彻底打破 “手术机器人必须专用重型机械臂” 的固有技术路线。传统专用手术机器人购置、场地改造、耗材成本高昂,仅大型三甲医院可配备;轻量化通用人形机器人方案适配基层医院、偏远医疗站点、战地救援、灾害急救、太空在轨医疗等特殊场景,通过远程遥操作,让一线城市顶尖外科专家跨地域为基层患者实施微创手术,有效缓解全球优质外科资源分布不均、专科医生短缺难题。
宇树科技相关负责人表示,G1 作为面向通用场景量产人形机器人,此次成功落地精密外科手术,证明通用人形机器人具备跨领域高精作业潜力。未来企业将联合全球医疗机构、科研院所持续迭代手术专用灵巧手、力感知关节、低延迟远程控制模块,推动人形手术机器人从动物临床前试验走向人体临床试验,打造普惠型远程微创医疗装备。
论文通讯作者、UC San Diego Michael Yip 教授指出,本次研究是人形机器人产业与精准外科医疗的交叉里程碑,首次证实通用人形机器人可复刻人类外科医师手部操作逻辑,为下一代轻量化、多功能、可远程部署手术机器人奠定完整理论与实验基础,重塑全球微创外科设备发展方向。
现阶段远程人形机器人手术仍存在多次术中校准、复杂操作耗时较长、臂展工作区间受限等待优化问题,但商业化落地路径清晰。中长期来看,融合 5G/6G 低延迟通信、AI 术中实时辅助、力觉反馈的新一代人形手术机器人,将构建分层医疗体系:大型中心医院部署高精度专用手术机器人,县域、基层医疗机构批量部署轻量化人形机器人,依托远程操控实现优质外科技术全域覆盖,推动远程微创外科从前沿探索走向常态化临床应用。